基于有限元法的高频变压器漏电感和绕组损耗计算与分析

来源：电工电能新技术杂志2018年第1期北京时间：

作者：陈彬， 李琳， 刘海军， 陆振纲， 王志凯

单位：1. 新能源电力系统国家重点实验室， 华北电力大学， 北京 102206；
\r\n2. 国家电网全球能源互联网研究院， 北京 102209

摘要：高频变压器绕组结构和排布方式对漏电感与绕组损耗的影响很大，明确不同绕组结构和排布方式对漏电感和绕组损耗的影响，对于高频变压器大规模优化设计至关重要。基于有限元分析方法，本文研究了无交叉换位、部分交叉换位和完全交叉换位方式，以及绕组层数对宽频区间内漏电感、绕组损耗的影响规律。结果表明，导体内高频涡流效应造成漏电感和交流电阻存在频变特性；交叉换位程度越高，漏电感和绕组损耗的降低越明显；控制绕组总匝数保持不变的情况下，降低绕组层数可以显著降低漏电感和绕组损耗。最后提出了高频变压器漏电感和绕组损耗的控制方法，该方法对于高频变压器的优化设计具有一定的指导意义。

关键词：高频变压器, 交叉换位, 有限元, 漏电感, 绕组损耗, 频变特性

基金资助：国家重点研发计划(2017YFB0903902)、 国家自然科学基金项目(51677064)、 国家电网公司科学技术项目(SGRI-DL-71-15-005)