张怀亮，操桃秀，齐 悦

（1.海装装备项目管理中心，北京 100000；2.中国舰船研究设计中心，湖北 武汉 430064）

0 引言

变压器漏感是分析变压器运行的重要参数，对分析变压器的性能以及应用有着重要的作用[1]。在变压器的设计过程中，工程师往往需要对变压器的漏感进行仿真估算[2-3]；近几年来，在一些新的变压器保护理论中，如等值电路参数法[3-4]、磁通特性判别法[5]、功率差动原理及基于变压器的回路方程法中也需要已知变压器各绕组的漏感[6-7]。在已有的研究中，研究者们多注重于计算变压器的短路电抗，然而短路电抗是原、副边绕组漏感之和，无法精确确定各绕组漏感的具体值。

文中通过运用有限元数值分析方法和直接耦合法同时求解电磁场和电路方程，建立了变压器的三维场-路耦合模型。运用冻结磁导率的方法计算了变压器的自感互感矩阵，再由自感互感矩阵计算得到了变压器的漏感参数。该方法从变压器的几何结构出发，能充分考虑变压器的制造工艺、结构特征以及连接组别等因素。

1 场-路耦合计算原理

1.1 场域控制方程

三维涡流场的计算主要可以分为矢量磁位A法和标量电位T法两大类[8-10]。T法（其中典型的为T φφ法）虽然未知数少，求解效率高；但在场-路耦合计算中，T法与电压项耦合比较复杂；当模型中含有铁磁材料时，T法计算的误差也较大，这也使介质参数磁导率μ的迭代很难收敛[8]；然而在变压器内部短路过程中，铁心局部区域会进入饱和，这反而降低了求解速度。……