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作者：田凤奇;杜振斌;汪友华;王建民;石建;
单位：河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室河北省电磁场与电器可靠性重点实验室;河北省输变电装备电磁与结构性能重点实验室;
摘要：频率和容量的升高会使中频变压器的电气性能和结构发生较大变化，其磁热问题较为突出。为了保证中频变压器安全稳定地运行，该文以一台百兆瓦级400 Hz中频变压器作为研究对象，首先，利用参数扫描法进行了中频变压器的电磁设计，并与工频变压器进行了对比分析，发现中频变压器空载损耗较大；其次，为了验证设计结果的准确性，利用有限元软件对中频变压器的磁场分布、短路阻抗及温度场分布进行了计算与分析；再次，通过对变压器绕组进行二维精细化建模与仿真分析，得到了铁心和绕组的热点位置，并根据磁热分布结果得到了铁心空载损耗较大会导致局部过热风险的结论；最后，为了降低铁心损耗和防止局部过热，增设铁心油道数量进行局部过热控制。仿真结果表明，采用双油道设计方案时，铁心的磁、热性能均满足产品设计要求。该研究可为今后对中频变压器的磁热设计提供参考。
关键词：中频变压器;;电磁设计;;电磁场;;温度场;;空载损耗;;局部过热控制
基金资助：国家重点研发计划项目(2021YFB2401701)
