简介：电力变压器内部的磁屏蔽和铁芯主要由硅钢板叠积组成。在长期使用过程中，磁屏蔽和铁芯会产生局部过热和杂散损耗。优化材料内部结构，合理模拟磁屏蔽和铁芯的磁性能，降低应用过程中的损耗程度。
电力变压器全斜接缝叠片铁心状态下磁性能模拟模型设计
1.1模型参数
为确认电力变压器全斜接缝叠片铁芯状态中磁性能模拟模型的设计效果，可合理设置2个铁芯模型，选择45个°全斜接缝和叠加工艺技术在结构尺寸和模型风格上应完全相同。区别在于柱轭区域的长度。模型1的具体风格如图1所示。在两种模型中，硅钢片型号、硅钢片电导率、励磁线圈导线密度、铁芯接缝面积相同，值为30Q140、2.22*106S/m-1、8.90*103kg/m-3、4.11*103mm2。两个模型内部模型参数的具体区别在于模型的铁心质量、励磁线圈匝数、测量线圈匝数等。模型1的值为63.1kg、600、600；模型2的值分别为26.3kg、312、312。
1.2质量计算标准
两个模型内部参数设计完成后，操作人员也是影响材料磁性能测试质量的重要因素，即磁路长度，计算磁路长度的重要公式为质量标准，铁心模型中等效磁路的具体长度应按国家标准设计。将等效模型的质量设置为mc，即mc=m*Lc/Lm，在这个公式中，m是模型的总质量，单位是kg；LM是几何模型中的平均磁路长度，单位为m；LC是模型等效下的磁路长度，单位也为m，改进后，该公式可转换为LC=Lm*mc/m。铁芯模型开发设计完成后，可以知道更准确的平均磁路长度和模型总质量，即LM、m，在计算磁路长度时，只需计算模型等效质量即可计算等效磁路的具体长度。
电力变压器全斜接缝叠片铁心状态下的磁性能模拟设计过程
2.1磁性能测量
电力变压器全斜接缝叠片铁心磁性能模型模拟设计完成后，应进行性能测量。在双铁心模型模拟的帮助下，测试结果可以确认不同磁感应中等效磁路的长度。在获得等效磁路长度后，操作人员可以利用技术手段及时绘制损耗曲线和磁化曲线，使叠片铁芯的数值变化更加科学[1]。一般来说，当磁感应强度较低时，无论是标准条件测量还是双铁芯模型测量，数据信息都相似；当磁感应强度较高时，数据信息差距较大。与标准条件相比，双铁芯模型测试获得的磁性能质量值较低，也能准确反映不同工况下叠片材料的应用属性。硅钢叠片材料在仿真计算过程中，应及时修正标准条件下的材料磁化测量值。在观察标准条件和双铁心模型测量形式的损耗曲线时，可以看出两条曲线之间存在一定的差异。如果磁感应强度不同，双铁芯模型测量形式中的损耗曲线将充分呈现损耗状态，即铁芯接缝区的有功损耗将对正常有功损耗产生重要影响，与材料应用的具体情况一致，获得的值结果更合理。
2.2励磁伏安分离
励磁伏安在叠片铁心空载状态下主要产生励磁电流内的无功分量。如果铁心处于饱和状态，则会产生部分泄漏磁通量。在磁通量密度和空载条件下，励磁伏安可分离[2]。在分离励磁伏安的过程中，应合理划分柱轭区、接缝区等测量区域，明确接缝对区域的具体影响。计算公式为Vj=2x*110*h*10-9，在本公式中，铁芯厚度可以用h表示。当励磁伏安按传统方式分离时，模型x值可设置为*（5+5），接近14mm。在扩展传统方法的过程中，操作人员可以使平均磁路长度与等效磁路长度相同，使用分离励磁伏安和双铁心模型测量形式获得相同的接头影响区域体积。将柱轭区励磁伏安量与铁心接缝影响区励磁伏安量分别设置为qc、qj，具体公式为QC1=4Vj1qj+VC1qc；QC2=4Vj2qj+VC2qc，在公式中，QC2和QC1分别是我相同磁通密度中模型2的无功励磁伏安值和某个磁通密度中模型1的无功励磁伏安值；VJ2和VJ1分别是模型2接头的体积和模型1接头的体积；VC2和VC1分别是模型2的体积和模型1的体积。在了解了这类值的具体变化后，操作人员可以利用相关算法科学分离励磁伏安，提高磁性能测量的准确性。
2.3试验结论
在探索电气材料的电磁特性时，应合理确认电磁场内的数值模拟和相应的精度。如果当前材料的性能信息不明显，则应对全斜接缝叠片铁芯进行磁性能模拟试验。在测试过程中，操作人员选择两种类似的产品作为叠片铁芯模型，并使用双铁芯模型测量形式来确认这种铁芯的等效磁路长度。借助试验模型，还可以及时观察磁通密度中接缝影响区和等效磁路长度的变化状态，然后在工作条件下获取叠片铁芯的磁性能数据，然后与标准测量方法获得的结果进行详细比较，验证更好的试验方法。（1）测量磁性能时，采用双铁芯模型测试形式，准确显示叠铁芯磁性能的具体变化，科学纠正标准测量方法中获得的数值信息，提高模型操作试验的科学性。（2）传统测量方法中的接缝影响域值相对固定。在励磁伏安分离过程中，很难显示各磁感应强度下铁芯对接缝影响域的具体变化；采用等效磁路形式时，可充分显示接缝影响域的磁通分布变化，获得的励磁伏安分离结果与铁芯的实际工作状态一致。
结论：综上所述，在磁性能模拟试验中，应合理观察磁性能测量的内部参数，及时改进磁性能模拟值的更大变化，确保磁性能始终处于理想范围，提高电力变压器铁芯的连续性。
