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本研究课题基于实际工程分析、设计的需求,以三变科技股份有限公司自主开发的SSZ11-180000kVA/220kV油浸式电力变压器为主要研究对象,致力于借助大型有限元分析软件ANSYS,实现变压器内部电场、涡流电磁场的数值分析,主要研究内容和结论如下: (1)建立变压器的主绝缘电场、中部进线电场和端部出线电场的有限元分析模型,通过有限元分析,获得电场强度分布的最大值及其位置,绝缘的安全裕度等。另外,还分析了端部出线的结构参数对端部电场的影响。 (2)建立了变压器内部涡流电磁场的有限元分析模型,通过数值分析,获得了变压器内部的磁场分布、各导电结构件的涡流损耗等,数值分析结果与试验值的误差在5%以内,验证了数值分析的准确性。 (3)建立新型油箱结构的110kV变压器模型,数值分析结果表明变压器内部结构件的涡流损耗仅增加4.3%,而通过油箱结构设计,可节约变压器油的成本。 (4)基于上述涡流场数值分析方法,分别建立了带油箱磁屏蔽和电磁屏蔽的变压器内部涡流场数值分析模型,分析结果表明油箱带磁屏蔽和电磁屏蔽时的内部导电结构件中的涡流损耗比不带磁屏蔽时分别减少了60%和64%。 (5)基于上述方法,采取在夹件附近安置磁分条的方法,以减少进入夹件和油箱的磁通量,数值分析结果表明,变压器内部的涡流总损耗可减少53%。最后还对合适的磁分条结构参数进行了分析和讨论。 本研究课题可为变压器的绝缘结构、磁路结构的优化设计提供参考。