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换流变压器一直是高压直流输电系统的重要组成之一。在实际应用中,由于换流变压器在换流运行时会承受交直流电压的双重作用,其负载电流中含有大量高次谐波分量。因此,其绕组漏磁场及相关性能参数的计算较一般电力变压器更加复杂,由绕组漏磁分布不均而在绕组和结构件中产生的附加损耗及局部过热问题一直是国内外变压器生产和运行部门广泛研究的热点。在此背景下,本文首先对国际基准模型中的P21-B和P21-a进行了杂散损耗的仿真计算与验证分析,确定了用表面阻抗等效处理导磁钢、对非导磁钢开槽以降低损耗的计算方法。然后,利用二次开发计算软件对一台换流变压器绕组涡流损耗进行了计算并与专用软件MF2D的计算结果做了对比分析,从而验证了二次开发软件损耗结果在工程应用方面的可靠性。在确定方法的基础上,对一台西门子结构的换流变压器结构特点进行了分析并建立了合理的三维简化计算模型,然后,利用数值与解析相结合的方法对换流变压器绕组漏磁场、短路阻抗以及附加损耗等性能进行了计算与谐波影响分析,不仅验证了计算方法的正确性,也为换流变压器屏蔽结构的改进和优化设计提供了基础。最后,针对换流变压器漏磁及附加损耗分布情况,对模型原有屏蔽系统进行改进,即在器身压板内加装肺叶磁屏蔽,并对比分析了屏蔽系统改进前、后换流变压器绕组漏磁场、短路阻抗以及附加损耗的变化情况。为进一步提高组合屏蔽结构的屏蔽效果,对换流变压器结构进行优化,又分别考察了肺叶磁屏蔽的厚度、几何位置等因素对换流变压器绕组以及结构件等电磁性能的影响。结果表明加装肺叶磁屏蔽后可有效改善绕组端部漏磁分布和降低换流变压器附加损耗,为指导产品设计提供了参考结论。