基于COMSOL的变压器匝间短路状态下电磁场与温度场交互作用对损耗和温度影响的仿真分析

简介：
本文利用COMSOL软件，探讨了变压器在匝间短路状态下的电磁场及温度场相互作用，并对其能耗与温升进行了详细的仿真分析。 在现代电力系统中，变压器作为关键的电力传输设备，其安全性与可靠性至关重要。变压器在运行过程中可能因多种原因发生匝间短路故障，这种故障不仅会影响变压器自身的正常工作，还会对整个电力系统的稳定产生重大影响。因此，深入研究匝间短路现象及其电磁场和温度场之间的相互作用具有重要的理论意义和工程应用价值。 COMSOL Multiphysics是一款强大的多物理场耦合仿真工具，能够模拟复杂物理现象的数值模型与分析。在变压器匝间短路的研究中，该软件可以实现电磁场和温度场的交互作用分析，评估由于匝间短路引起的损耗以及由此产生的温度变化。通过有限元仿真技术，在计算机上构建变压器三维模型，并模拟不同工作条件下的电磁场分布、涡流损耗及磁滞损耗等参数。 匝间短路导致电流增大，进而产生更多热能，这可能引发局部过热和应力集中等问题。因此，对这些关键物理量的准确预测对于评估变压器的安全性和可靠性至关重要。此外，通过温度场仿真分析可以揭示内部与表面的温度分布及热量传导路径，并据此制定有效的散热措施。 综上所述，利用COMSOL有限元技术深入研究匝间短路时电磁场和温度场间的相互作用能够帮助我们准确预测故障下的损耗变化以及可能产生的高温情况。这不仅有利于变压器的设计优化，还能为预防潜在的设备损坏提供重要依据，并有助于提升维护管理水平。