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【摘  要】随着计算机技术、计算方法、试验研究技术的迅速发展和工业需求的日益増加，在干式变压器新产品的开发过程中，往往需与试验值进行多次对比来调整经验公式，增加了变压器的研发周期和成本。可见，对于移相整流变压器阻抗的精确仿真计算及设计具有重要的实际应用意义。

【关键词】干式移相整流变压器;阻抗设计;电磁计算;有限元

长期以来，在我国的变压器制造行业中，在电磁计算和结构设计中由于缺乏先进的手段，短路阻抗的计算多采用传统的经验公式。对移相整流变压器来讲，其绕组结构复杂，利用传统经验公式计算误差较大，已不能满足设计的性能要求。此外，在移相整流变的结构类型上，各生产厂家多采用经过多年检验过的结构类型，在变压器结构改进方面十分谨慎，移相整流变压器的结构型式多年不变。对于浇注包装成型的干式变压器，由于其造价较高，一旦不符合设计要求，其制造工艺的变更整改非常麻烦，甚至可能会报废处理，这样就导致变压器的制造周期和制造成本增加，妨碍了企业的正常生产和可持续发展。

一、变压器设计的一般程序

不管是干变还是油变，普通变压器或是特种变压器，其大致的设计程序都可用图1表示。首先是根据设计参数确定其各电磁性能指标，包括阻抗电压，负载损耗，空载电流，空载损耗等。接着在电磁性能参数的基础上，进行结构和变压器各种附件的设计。

在实际设计过程中，除满足电磁设计的有关内容外，往往还需要符合国家的经济、技术政策及制造和使用部门的要求，在既满足变压器的经济运行又能降低制造成本的情况下找到一个合理的设计方案。由于篇幅有限，主要介绍了变压器设计的铁芯、绕组和阻抗设计环节。

二、铁芯计算

据经验，只有当变压器的容量小于1000kVA时，才需要考虑电阻分量的影响。所以对于大多数大中型变压器，均可近似取UKX（%）=UK（%）。下文关于短路阻抗的计算均不考虑电阻分量的大小。电抗分量UKX（%）的大小与由变压器漏磁场的分布所决定。

五、移相整流变压器全穿越阻抗的计算

全穿越短路阻抗为高压网侧绕组给电，阀侧所有绕组短路时所测得的阻抗电压，用UQKX=UHV-LV表示。

HV-LV表高压侧给电，低压侧短路。

由于高低压绕组结构比较复杂，传统漏阻抗计算中，必须对高低压线圈進行等效处理，由于全穿越阻抗主要为轴向的漏磁阻抗，不考虑其福向漏磁的影响，故可按同干式变皮器结构进行等效处理。由阻抗电压的工程升算公式可以看出，当频率、面电压、面数和电流初步确定后，影响阻抗电压大小的因子主要为等值漏磁面积、电抗高度、洛氏系数及附加阻抗系数。

六、移相整流变压器半穿越阻抗的计算

半穿越短路阻抗的阀侧其中一个绕组对网侧高压绕组的阻抗，即高压绕组短路，一个低压绕组加电源，其余低压绕组均开路时的等值阻抗。半穿越阻抗电压：

UBKX=ULV1-HVLV1-HV表低压绕组1加电，高压短路所得的半穿越阻抗。

半穿越阻抗是用户比较关屯、的一个参数，一般要求半穿越阻抗尽量相等，最大偏差不大于10%。而对于低压阀侧绕组来说，其所处的轴向位置不同，这给传统的阻抗计算带来很大的难度。

七、总结

由上可知，由于高低压绕组结构复杂，为了简化计算，对各种阻抗的计算都进行了简化处理。对于非常规变压器，根据设计经验，很难准确确定其取值，这必然会导致工程计算值和实验值的偏差。干式变压器在目前电气系统中应用极为广泛，在系统设计时做好相关计算和设计是保障电气系统正常稳定运行的重要步骤，不容忽视。

参考文献：

[1]绕组变形与短路阻抗关系的仿真研究[J].韩来君，黄松，宋坤宇，江子豪.机电信息.2016（33）

[2]基于等效单匝电感矩阵的多绕组变压器复合短路阻抗及环流计算[J].许加柱，梁湘湘，姚新丽，廖闻迪.中国电机工程学报.2018（34）

[3]降压变压器短路阻抗对性能参数的影响及选取原则[J].穆广祺，郭西功.电力设备.2018（02）

（作者单位：顺特电气设备有限公司）