[发明专利]确定交直流复合激励下导磁构件杂散损耗的方法

说明书

本发明公开了一种确定交直流复合激励下导磁构件杂散损耗的方法，包括：S1、在实验条件下分别得到激励线圈在空/负载工况下的总损耗，并由所述总损耗得到所述激励线圈在空/负载下的损耗差值；S2、获取所述激励线圈在空/负载工况下的涡流损耗修正系数；S3、通过所述涡流损耗修正系数修正所述激励线圈在空载工况下的涡流损耗；S4、由所述损耗差值与所述涡流损耗间的差值得到杂散损耗。其基于空负载工况下激励线圈的损耗差异，通过引入仿真涡流损耗修正系数，恰当地考虑了涡流损耗在负载和空载条件下的变化，有效提高了大型电力变压器的杂散损耗评估的准确性。

技术领域

本发明涉及交直流混合激励条件下变压器导磁构件中磁场及损耗分布情况的分析计算技术领域，特别涉及一种确定交直流复合激励下导磁构件杂散损耗的方法。

背景技术

随着高压直流输电系统的迅速发展和广泛应用，换流变压器作为该系统的关键设备，近年来受到越来越多的关注。换流变压器作为系统的关键设备，其杂散损耗分布是设计过程中最关键的性能参数之一。换流变压器通常在交直流混合激励下工作，这加剧了漏磁场和杂散损耗分布的不合理性，增加了过热和运行故障的风险，磁构件损耗研究问题面临着更严峻的挑战。评估磁构件的杂散损耗被认为是预测局部过热和优化设计大型电力变压器的关键措施，因此研究有效的损耗计算方法是十分必要的。

目前在杂散损耗问题的研究中，多数为正弦激励条件，交直流混合激励下材料损耗数据测量难度增大而该方面研究却相对较少。在通过测量确定杂散损耗时，以往的研究工作未考虑由于不同工况引起的漏磁通分布差异，涡流损耗也随之发生变化，给磁构件杂散损耗的确定带来一定误差。磁屏蔽的存在与否会造成空间磁场分布明显不同，然而高压大容量变压器通常在大直流偏压、多谐激励等极端条件下运行，导致叠层铁心的磁特性和损耗特性复杂，几乎不可能通过测量将涡流损耗与总损耗分开，使得充分有效地考虑线圈内部涡流损耗对漏磁分布的依赖性不易实现。因此需要研究一种能够精确估计叠片式磁构件中的杂散损耗的计算方法。

杂散损耗的研究属于交直流混合激励条件下变压器磁构件中磁场及损耗分布情况的问题，基于程志光博士提出的以电力变压器三维杂散损耗模拟为工程背景且涵盖多项杂散损耗模拟技术的TEAM Problem 21基准族模型，近年来学者对此类问题做了大量研究工作，杂散损耗的计算方法主要有：利用磁滞模型的方法计算杂散损耗；解析解和数值解相结合计算电力变压器漏磁场和漏磁场损耗进而计算分析谐波激励下结构件的杂散损耗以及通过瞬态场仿真求解激励线圈损耗，利用实验测量的模型总损耗减去相同工况下的线圈损耗仿真计算值，得到间接确定的电磁装备结构件中杂散损耗等，但是得到的磁构件杂散损耗值均不够准确。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种确定交直流复合激励下导磁构件杂散损耗的方法，基于空负载工况下激励线圈的损耗差异，通过引入仿真涡流损耗修正系数，恰当地考虑了涡流损耗在负载和空载条件下的变化，有效提高了大型电力变压器的杂散损耗评估的准确性。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种确定交直流复合激励下导磁构件杂散损耗的方法，包括以下步骤：

S1、在实验条件下分别得到激励线圈在空/负载工况下的总损耗，并由所述总损耗得到所述激励线圈在空/负载下的损耗差值；

S2、获取所述激励线圈在空/负载工况下的涡流损耗修正系数；

S3、通过所述涡流损耗修正系数修正所述激励线圈在空载工况下的涡流损耗；

S4、由所述损耗差值与所述涡流损耗间的差值得到杂散损耗。