[发明专利]大容量高频电力变压器分析方法及装置

权利要求书

1.一种大容量高频电力变压器分析方法，所述方法包括以下步骤：

A、建立磁机理模型，所述磁机理模型包括并联到一次绕组的励磁电感和磁芯等效损耗电阻、串联在二次绕组的漏电感、分别串联在一次绕组和二次绕组的一次绕组内阻抗和二次绕组内阻抗和一理想变压器；

B、建立电容机理模型，所述电容机理模型包括并联在一次绕组端子之间的一次绕组自电容、并联在二次绕组端子间的二次绕组自电容、连接在一次绕组端子与二次绕组端子间的一次与二次绕组间电容、连接在一次绕组端子与磁芯间的一次绕组与磁芯间电容、连接在一次绕组端子与磁芯间的一次绕组与油箱间电容、连接在二次绕组端子与磁芯间的二次绕组与磁芯间电容、连接在二次绕组端子与磁芯间的二次绕组与油箱间电容；确定电容机理模型的步骤为：

B1、给变压器电容机理模型某端口施加以激励电压，并保持其他端口开路，确定各种情况下变压器静电能量；

B2、给变压器电容机理模型两个端口施加以激励电压，并保持其他端口开路，确定各种情况下变压器静电能量；

B3、根据步骤B1、B2中的各种情况下的变压器静电能量，确定一次绕组自电容、二次绕组自电容、一次与二次绕组间电容、一次绕组与磁芯、油箱间电容和二次绕组与磁芯、油箱间电容；

C、通过绕组端子并联磁机理模型和电容机理模型，作为综合模型；

D、在空载、短路或负载条件下利用所述综合模型进行分析。

2.根据权利要求1中所述的大容量高频电力变压器分析方法，其特征在于，所述磁机理模型中，

励磁电感由恒定磁场能量确定：

其中W_m为一次绕组施加电流i₁激励、二次绕组开路时大容量高频电力变压器储存的磁场能量；

漏电感由安匝平衡时漏磁场能量确定：

W_m-leakage为一、二次绕组分别施加电流i₁、i₂且保持安匝平衡时，大容量高频电力变压器储存的磁场能量；

一次绕组内阻抗Z_s1＝F_rR₀₁+jωL₀₁，

其中，F_r为导线与频率相关的交流电阻系数，

R₀₁为一次绕组的直流电阻，

L₀₁为一次绕组的内电感，

二次绕组内阻抗Z_s2＝F_rR₀₂+jωL₀₂，

其中R₀₂为二次绕组的直流电阻，

L₀₂为二次绕组的内电感，

磁芯损耗等效电阻R_m由变压器开路阻抗特性在第一个谐振点处的模值确定，

且所述理想变压器变比为

其中k为耦合系数，L₁和L₂为一次和二次绕组自感。

3.根据权利要求2中所述的大容量高频电力变压器分析方法，其特征在于，通过有限元方法确定磁场能量，以获得励磁电感和漏电感的数值。

4.根据权利要求1中所述的大容量高频电力变压器分析方法，其特征在于，步骤B包含的确定电容机理模型的步骤中，通过有限元方法确定步骤B1和B2中的各种情况下的变压器静电能量。