文档介绍：摘要该课题研究的箔式绕组变压器就是相对传统变压器而言较为新型的干式变压器，它的低压绕组不是被一匝一匝的的扁铜线绕制而成的，而是被一张宽度接用料少、抗短路能力强、批量生产效率高等，但是由于漏磁场的作用，低压箔式绕组中存在着挤流效应问题，电流分布极不均匀，导致低压绕组端部局部过热问题严重，使变压器使用寿命大大缩短。本文在对—／箔式绕组变压器进行合理简化的基础上建立三维有限元电磁场数值计算模型。根据稳态短路试验，本文搭建外部电路，建立场路耦合模型，然后借助商业软件，计算得到变压器漏磁场分布情况以及低压各层箔式绕组中电流分布和交流损耗，并分析造成低压箔式绕组挤流效应的原因。根据分析结果，总结出局部过热问题的解决方法一一提出变压器结构的改进方关键词：箔式绕组变压器，挤流效应，涡流损耗，场路耦合，温度分布近上下轭高度的铝箔纸裹制而成的。箔式绕组变压器有诸多的优点，例如重量轻、案，通过仿真计算，验证方案对低压箔式绕组挤流效应的均流效果，并总结方案带来的其他问题。最后本文从热场角度进行分析，对箔式绕组变压器简化计算模型设置热力学参数，利用磁一热耦合方式，借助商业软件计算得到稳态短路试验情况下变压器的温度场分布，更直观的看到低压箔式绕组中挤流效应现象，并通过对比不同模型温度场，进一步验证挤流效应解决方案的可行性。摘要
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第滦髀选题的背景与意义在电力系统不同电压等级电网传输过程中，变压器是主要的电气设备，它是电力传输中最重要的器件之一，对电能的经济传输、灵活分配、安全使用等具有在电力系统发展过程中，我国电力行业对各种类型变压器的需求在持续地增产品品种、水平及高压变压器容量都有了大幅提高。此外，随着新材料、新工艺的不断应用，国内各变压器制造企业还不断研制和开发出各种结构形式的变压器，制造出新型的经济性能好、可靠性高的产品【】。其中，铜箔或铝箔式绕组变压器以其体积小、重量轻、材料用量少等特点，在变压器家族中占有一席之地。一张箔片经过特定的制作工艺卷绕而成。绕组每一层就是一匝箔片，何匝箔』』之组是由绝缘导线一匝一匝绕制而成，由于导线的横截面不大，因而可以不考虑绕增大，挤流效应将越来越严重。在挤流效应存在的情况下，端部局部过热问题就会对当地区域经济带来海篺尚￡锏乃鹗А。俊重要的意义。长。为应对这种需求的增长，国内变压器行业通过引进国外先进技术，使变压器箔式绕组变压器主要用作配电变压器，油浸式配电变压器和干式电力变压器均有采用箔式绕组结构的，但在干式电力变压器中，箔式绕组变压器占的比例比较大。所谓箔式绕组即是线圈用铜或铝箔绕制而成，替代了传统扁铜线或扁铝线，而这种箔式绕组通常情况下使用在低压线圈。这样做是考虑到低压线圈的电流通常比较大，如果用扁铜线或扁铝线多根并联绕制的话，会产生很大的螺旋角，当变压器发生短路时，在线圈的垂直方向会产生很大的机械力从而导致线圈的损坏。而铜或铝箔的端部是平的，故其短路时候的轴向力小很多，故具有较强的抗短路能力。当新事物出现的同时，也会存在伴随它而来的其他问题，箔式绕组变压器也是一样。箔式绕组采用单段箔片结构，即绕组箔片宽度接近上下铁轭高度，是间用绝缘隔离。在箔片中流过的电流分布是不均匀的，箔片两端电流密度明显要比箔片中间流过的电流密度大，这就是所谓的挤流效应。而传统普通变压器，绕组中的挤流效应。而且，随着变压器箔片宽度的增加和流过变压器的电流频率的不容忽视了，当局部温度超过国家标准温度限值时，绕组绝缘材料就会软化、老化，变压器使用寿命就会大打折扣；另外由此引起的其他电力系统故障问题，山因此，对箔式绕组变压器挤流效应以及漏磁场分析研究显得十分重要。本课
国内外研究现状题正是基于对以上新式电力变压器出现的问题，展开较详尽的分析研究，计算变压器漏磁场分布和对挤流效应的程度做了云图呈现，并分析产生挤流效应的深层原因，进而改进变压器结构解决挤流效应问题。现代有关电磁场方面的各种计算主要采用的都是数值分析法。大家经常用到的数值分析方法包括有三种，分别是：⒂邢薏罘址ǎ庵址椒ㄊ墙ù蠼待求变量；⒂邢拊7ㄊ墙桓龃蠼獾牧橹实那蚧治6喔鲂巫醇虻方程，通过对边界分元插值离散，化为代数方程组求解。其中有限元法最具有实用性、应用最广泛。在要分析的区域中明确涡流区、源电流区和非涡流区的分布情况，再分别采用矢量磁位爿和标量电位矽作为涡流区和源电流区的未知变量，矢量磁位彳作为非涡流区的未知变量。彳法在实际问题求解庇τ煤芄悖３？梢栽谖瞬和源电流区采用矢量电位捅炅看盼籕作未知变量，在非涡流区仅采用标量磁位魑N粗1淞浚脬莘ㄏ啾龋》ň哂星蠼獗淞可俚挠诺恪的情况下，求出磁场分御。但是，在实际应用时，电磁装置如变压器等的外施法来部分地解决电压的约束问题，即假设一个电