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，其無功當(dāng)量ＫＱ＝０．１ｋＷ／ｋｖａｒ；（３）變壓器平均負(fù)載系數(shù)，對(duì)于農(nóng)用變壓器可取β＝２０％；對(duì)于工業(yè)企業(yè)，實(shí)行三班制，可取β＝７５％；（４）變壓器運(yùn)行小時(shí)數(shù)Ｔ＝８７６０ｈ，最大負(fù)載損耗小時(shí)數(shù)：ｔ＝５５００ｈ；（５）變壓器空載損耗Ｐ０、額定負(fù)載損耗ＰＫ、Ｉ０％、ＵＫ％，見產(chǎn)品資料所示。

三、在母線、斷路器、隔離開關(guān)等電氣設(shè)備均會(huì)產(chǎn)生一部分損耗，但很小，基本忽略不計(jì)。800KVA的變壓器每月損耗電量如何計(jì)算鐵損是磁滯損耗和渦流損耗之和，是個(gè)固定值，它約等于空載損耗，800KVA變壓器空載損耗約1.2KW。負(fù)載損耗是隨負(fù)載的變化而變化，只能計(jì)算出大約值。如果你還保留變壓器的出廠檢驗(yàn)報(bào)告，報(bào)告中有一個(gè)指標(biāo)叫額定銅損（短路損耗），用這個(gè)額定銅損可以算出銅損。

電力設(shè)備干式變壓器散熱仿真分析APP封裝了冷卻風(fēng)扇安裝與運(yùn)行參數(shù)、包封材料物性參數(shù)以及高中低壓線圈熱損耗等參數(shù)，可快速計(jì)算風(fēng)冷條件、材料特性及熱損耗分布等改變的情況下對(duì)變壓器各部件換熱溫度及冷卻通道流場(chǎng)的影響。

前言 變壓器鐵心結(jié)構(gòu)形式多樣，平面的有單相雙柱式、單相單柱旁軛式、單相雙柱旁軛式、三相三柱式、三相五柱式、三相卷鐵心式，還有三相立體卷鐵心結(jié)構(gòu)。變壓器的空載損耗工藝系數(shù)對(duì)空載損耗影響極大，一方面，鐵心的材質(zhì)、剪切加工、疊積過程都會(huì)對(duì)其性能產(chǎn)生劣化影響，另一方面，鐵心自身的結(jié)構(gòu)也對(duì)空載損耗工藝系數(shù)影響甚大。

我們?cè)?em>變壓器產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，做了一個(gè)有益的嘗試。我是來自重慶望變電氣的一線研發(fā)人員，這次很榮幸受邀在 Altair 技術(shù)交流會(huì)上分享我們的 AI 建模實(shí)踐。作為一家深耕輸配電設(shè)備制造三十余年的企業(yè)，我們一直關(guān)注如何將智能化工具融入傳統(tǒng)制造流程，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量提升與成本控制的雙贏。選擇從變壓器的空載損耗預(yù)測(cè)切入。為什么是它？

電力設(shè)備干式變壓器散熱仿真分析APP封裝了冷卻風(fēng)扇安裝與運(yùn)行參數(shù)、包封材料物性參數(shù)以及高中低壓線圈熱損耗等參數(shù)，可快速計(jì)算風(fēng)冷條件、材料特性及熱損耗分布等改變的情況下對(duì)變壓器各部件換熱溫度及冷卻通道流場(chǎng)的影響。電力設(shè)備干式變壓器散熱仿真分析APP可查看固體部件表面溫度及熱通量云圖、流場(chǎng)中矢量、流線圖等工程中所需的計(jì)算結(jié)果。

圖6 室內(nèi)循環(huán)空氣流場(chǎng)流速分布情況5 結(jié)束語通過有限元分析建立干式變壓器散熱仿真，得到干式變壓器本體的溫度場(chǎng)的分布情況和干式變壓器的箱體內(nèi)流場(chǎng)分布情況，發(fā)現(xiàn)干式變壓器易產(chǎn)生過熱的部位和影響干式變壓器散熱的因素，并針對(duì)性地進(jìn)行仿真和結(jié)果優(yōu)化仿真，可有效降低變壓器的易熱點(diǎn)溫度。

我們?cè)?em>變壓器產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，做了一個(gè)有益的嘗試。我是來自重慶望變電氣的一線研發(fā)人員，這次很榮幸受邀在 Altair 技術(shù)交流會(huì)上分享我們的 AI 建模實(shí)踐。作為一家深耕輸配電設(shè)備制造三十余年的企業(yè)，我們一直關(guān)注如何將智能化工具融入傳統(tǒng)制造流程，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量提升與成本控制的雙贏。選擇從變壓器的空載損耗預(yù)測(cè)切入。為什么是它？

" width="800"></p><p class="ql-align-center">圖 17 基于伏圖的變壓器散熱仿真APP開發(fā)環(huán)境</p><p><strong>三、變壓器散熱仿真APP應(yīng)用</strong></p><p><br></p><p>變壓器散熱仿真具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，在變壓器的設(shè)計(jì)和運(yùn)維中具有重要作用：</p><ul><li>在設(shè)計(jì)過程中預(yù)測(cè)容易發(fā)生過熱的部位，優(yōu)化出風(fēng)口位置、風(fēng)量，

采用仿真的形式對(duì)變壓器油箱的漏磁進(jìn)行弧形屏蔽結(jié)構(gòu)的分析，依據(jù)漏磁分布的規(guī)律改善變壓器的漏磁，提高變壓器的運(yùn)行效率[4]，以及電能的利用率。1 變壓器油箱弧形屏蔽結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)建模變壓器容量的增加會(huì)造成漏磁增多，在大容量的變壓器中，造成雜散損耗，其中油箱產(chǎn)生的雜散損耗占據(jù)了絕大部分[5]，對(duì)變壓器的運(yùn)行使用造成嚴(yán)重的影響。

自 20 世紀(jì) 70 年代以來，中外針對(duì)電力變壓器鐵心的振動(dòng)特性開展了大量實(shí)驗(yàn)與仿真研究，且研究規(guī)模不斷擴(kuò)大［1］。趙莉華等［2］通過實(shí)驗(yàn)研究分析了變壓器鐵心的振動(dòng)，得到了不同工況下鐵心的振動(dòng)頻譜特性。

變壓器多場(chǎng)耦合仿真APP可開展電力變壓器的多物理場(chǎng)仿真，可針對(duì)變壓器熱故障開展校核，獲得不同發(fā)熱功率下變壓器內(nèi)溫度場(chǎng)分布。隨著電力行業(yè)的發(fā)展，電力變壓器的安全性、可靠性和效率等方面的需求越來越高。為了滿足這些需求，現(xiàn)代仿真技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電力變壓器的設(shè)計(jì)、測(cè)試和校核。變壓器多場(chǎng)耦合仿真APP是一種新型的仿真工具，可針對(duì)電力變壓器的多物理場(chǎng)進(jìn)行仿真。

Simdroid中耦合仿真獲得的變壓器油流速分布云圖和流線圖Simdroid耦合仿真得到流體和固體的穩(wěn)態(tài)溫度分布電力變壓器流熱耦合仿真的結(jié)果在工程實(shí)踐中有兩個(gè)主要用途：一是通過傳感器獲得變壓器油出口和變壓器外殼等位置的實(shí)際監(jiān)測(cè)溫度，工程師可結(jié)合仿真在正常工況時(shí)實(shí)時(shí)掌握變壓器的運(yùn)行情況，在非正常工況時(shí)做出預(yù)警或檢修等判斷；二是開展設(shè)備部件運(yùn)行性能參數(shù)的分析，如絕緣油和絕緣紙老化性能等

圖9：電抗器的磁通密度和磁致伸縮力在Simcenter 3D中進(jìn)行的振動(dòng)噪聲仿真，我們將在后續(xù)文章中介紹。 文章來源：simcenter3d

4 總結(jié)本文通過基于ANSYS Workbench平臺(tái)的干式變壓器振動(dòng)噪聲仿真，實(shí)現(xiàn)了在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段對(duì)其噪聲值進(jìn)行預(yù)估的完整流程，可以幫助企業(yè)在探究變壓器噪聲的機(jī)理上，對(duì)產(chǎn)品及時(shí)做出改進(jìn)，響應(yīng)市場(chǎng)，提高競(jìng)爭(zhēng)力。文章來源：西莫電機(jī)

另外，變壓器中的絕緣紙和絕緣油在高溫下會(huì)加速老化。 自然對(duì)流是油冷變壓器散熱的重要方式之一，通過合理的溫度控制，確保自然對(duì)流散熱的良好效果，可以降低變壓器的運(yùn)行損耗，提高能源利用效率。

四、案例分析 基于ANSYS的變壓器溫度分析案例： 我們首先使用Maxwell計(jì)算了變壓器的功率損耗，然后利用Fluent進(jìn)行了流體動(dòng)力學(xué)仿真，得到了變壓器內(nèi)部的溫度分布。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果和仿真結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)兩者吻合度較高，證明了仿真分析的準(zhǔn)確性和可靠性。

該問題的幾何(變壓器的器身部分)離散為273823個(gè)四面體單元。 其中[σ]和[μ]為導(dǎo)電性和磁導(dǎo)率張量，T0為外加電流矢量勢(shì)，T為電流矢量勢(shì)，Hp為因鐵芯損耗而增加的磁場(chǎng)分量。 （a）（b）圖4 固有頻率的仿真結(jié)果。

防盜鏈3.2 磁場(chǎng)仿真結(jié)果 分別給出夾件中磁通密度仿真結(jié)果和雜散損耗密度仿真結(jié)果，軟件可在求解的結(jié)果中分別給出非線性材料中的渦流損耗（Ohmic Loss）和磁滯損耗（Hysteresis Loss）。3.2.1磁通密度分布 三種引線結(jié)構(gòu)下，分別施加500A、1000A、2000A電流后的磁通密度分布云圖如圖3-圖5所示。