二维有限元法解析直流偏磁下单相变压器励磁电流变化

本文主要探讨了直流偏磁对单相变压器励磁电流的影响，由佘立伟和邵可然两位学者合作完成，并基于博士点基金项目进行研究。直流偏磁是一种非正常的工作状态，当变压器绕组中存在直流分量时，会导致铁心的磁通密度半周期饱和，进而引起励磁电流的显著增加和波形严重失真。两位作者使用了一种二维瞬态场路直接耦合的有限元分析方法，对该问题进行了深入分析。 该研究首先明确了直流偏磁的定义及其对变压器运行的影响机制，即直流分量的存在会使铁心经历周期性饱和，这直接影响到变压器的性能。通过这种方法，他们能够精确模拟不同直流偏磁强度下，变压器铁心磁通密度的变化趋势，以及这些变化如何转化为励磁电流的特征，包括幅值和波形特性。 文章指出，随着直流分量的增大，变压器的铁心饱和程度加深，相应的励磁电流不仅幅值增大，而且其波形失真更为明显。这对于变压器的设计者来说，意味着需要在设计时充分考虑如何减少直流偏磁的影响，以确保变压器在实际运行中的稳定性和效率。 此外，作者还引用了中图分类号TM406，表明他们的研究符合电力变压器电磁特性的标准分类。关键词包括“电力变压器”、“直流偏磁”、“场路耦合”和“励磁电流畸变”，这些关键词有助于读者快速定位文章的核心内容。 这篇首发论文通过对直流偏磁现象的深入研究，为电力变压器设计者提供了宝贵的理论依据，有助于优化变压器的电磁性能，提高其在实际应用中的可靠性。同时，这也展示了二维瞬态场路直接耦合有限元分析在电力系统电磁建模中的重要应用价值。