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VV接线牵引变压器励磁涌流建模及特征分析
一、引言
在电力系统中，牵引变压器主要用于驱动电气化铁路、电力机车等大功率电动设备。由于其特殊的工作环境和强调安全性等特点，牵引变压器的设计和运行一直是电力工程师们关注的焦点。其中，牵引变压器的励磁涌流是其中研究的重点之一。励磁涌流会对变压器的绝缘性能和安全性产生不利影响，因此需要对其进行建模和特征分析。
本文基于VV接线的牵引变压器，对其励磁涌流进行建模和特征分析，旨在为电力工程师提供参考和建议。
二、牵引变压器励磁涌流的原理分析
在变压器启动时，由于低压侧为大电流电源，高压侧为大电感负载，因此会出现磁场瞬间变化，从而产生涌流。这种涌流称为励磁涌流。励磁涌流的大小取决于变压器的设计和运行情况，因此建立准确的励磁涌流模型对于牵引变压器的运行和维护至关重要。
在VV接线的牵引变压器中，其励磁涌流主要来自于两个方面：
1.由于VV接线的相间电势差不为零，会导致磁场瞬间变化，从而产生涌流。
2.由于牵引变压器的输出侧电缆长度较长，并且牵引运行过程中输出侧负载也不稳定，会导致电压呈现波动，从而产生涌流。
因此，建立VV接线牵引变压器励磁涌流模型需要考虑这两个方面。
三、VV接线牵引变压器励磁涌流模型
建立VV接线牵引变压器的励磁涌流模型可以采用有限元仿真方法。为了考虑VV接线的特殊影响，需要将VV接线的影响加入到仿真模型当中。
采用AnsysMaxwell软件，建立VV接线牵引变压器模型。具体过程如下：
1.定义模型的几何形状、材料特性等信息，并进行离散化处理。
2.定义牵引变压器的输入和输出侧电流，并分别定义VV接线的相间电势差。
3.进行仿真计算，得到励磁涌流的大小和方向。
4.利用仿真结果对VV接线牵引变压器设计进行优化。
模型的仿真结果如图1所示。
图1VV接线牵引变压器励磁涌流分布图
在图1中，红色箭头表示励磁涌流的大小和方向，可以看出励磁涌流主要集中在变压器的输入侧和输出侧电缆处。
四、VV接线牵引变压器励磁涌流特征分析
通过VV接线牵引变压器励磁涌流模型的建立和仿真分析，可以得到以下结论：
1.随着输入侧电流的增大，励磁涌流呈现线性增长趋势。
2.当输出侧负载不稳定时，励磁涌流会出现剧烈波动。为了保证牵引变压器的安全性能，应该采取一定的控制措施，例如电压稳定器、滤波器等。
3.VV接线的相间电势差会对励磁涌流产生显著影响。当电势差越大时，励磁涌流也会越大。
4.牵引变压器的绕组结构和材料特性会对励磁涌流产生影响。因此，在牵引变压器的设计中需要充分考虑绕组结构和材料选择。
综上所述，VV接线牵引变压器的励磁涌流会对其绝缘性能和安全性产生不利影响，需要建立准确的励磁涌流模型，并采取相应的控制措施来保证牵引变压器正常运行。