基于磁場和溫度場分析的自耦變壓器容量優(yōu)化研究.pdf

1、隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展，AT供電方式已成為我國電氣化鐵路供電的首選。AT供電專用自耦變壓器（以下簡稱“自耦變壓器”）作為AT供電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，其容量的選擇不僅關(guān)系到電氣化鐵路的供電安全性還影響著運(yùn)營成本。根據(jù)鐵路部門統(tǒng)計，牽引變壓器普遍存在著容量浪費(fèi)的問題，由于自耦變壓器負(fù)荷特性相似，因此也存在同樣問題。為了提高自耦變壓器的容量利用率，降低鐵路部門的運(yùn)營成本，有必要在保證牽引供電安全、可靠的前提下，對容量進(jìn)行優(yōu)化。
　

2、　本文首先利用Ansoft Maxwell電磁仿真軟件建立了OD-25000/55型自耦變壓器三維模型，運(yùn)用電磁場理論和有限元法，對其進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。通過變壓器安匝平衡原理驗證模型的正確性，模擬了自耦變壓器在空載時的鐵心損耗分布情況，據(jù)此對變壓器鐵心進(jìn)行了分塊劃分;計算并分析了變壓器繞組的漏磁場分布情況，提取了各個繞組中的橫向和縱向漏磁密值及其對應(yīng)的渦流損耗值。
　　然后利用Ansys Fluent有限元軟件建立了OD-2500

3、0/55型自耦變壓器的數(shù)值計算模型，仿真分析了額定狀態(tài)下穩(wěn)態(tài)時其內(nèi)部溫度場分布情況。探究了機(jī)車電流與繞組電流的關(guān)系，機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)對繞組電流的影響，以及AT變電所供電距離和機(jī)車時速對自耦變壓器負(fù)載時間的影響，并研究了不同負(fù)荷特性下自耦變壓器的溫升特性。
　　最后計算了三種不同容量自耦變壓器的結(jié)構(gòu)，分析了外部環(huán)境對壽命損失的影響?；谟嬎阖?fù)荷下不同容量自耦變壓器的溫升特性分析了相應(yīng)的壽命損失情況，并根據(jù)此負(fù)荷特性選取合適的自耦變壓器容