雖然電力機(jī)車主變壓器在原理上與普通變壓器有太大差別，但是，篼速電力機(jī)車主變壓器是高漏抗、多繞組變壓器，當(dāng)采用餅式、分裂式繞……組時(shí)，由于橫向漏磁場(chǎng)大，因此油箱的損耗也篼。

　　若不采取措施，較大的損耗會(huì)使油箱局部過熱。因此，較精確的計(jì)算油箱損耗非常必要。傳統(tǒng)的計(jì)算方法是根據(jù)普通變壓器的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行估算，對(duì)高漏抗（漏抗大于40%）變壓器來說，誤差較大，利用經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)本文研究的變壓器進(jìn)行計(jì)算得剖的結(jié)構(gòu)損耗為63.MKW；而使用FEM二維有限元分析法雖然能夠提篼計(jì)算精度，但是由于漏磁場(chǎng)擴(kuò)散區(qū)域大，常常很不規(guī)則，不宜做二維分析。并且FEM的功能有限，所以二維分析不可避免地會(huì)產(chǎn)生較大誤差。因此需要采用更為準(zhǔn)確的三維有限元方法來計(jì)算電力機(jī)車主變壓器的渦流分布和雜散損耗。

　　2油箱損耗的理論分析變壓器的全部磁場(chǎng)可以看成兩個(gè)部分，其磁勢(shì)所建立的。這個(gè)由合成磁勢(shì)建立的磁場(chǎng)，按照全電流定律，不可能包含與變壓器所有磁場(chǎng)都交鏈的磁通，僅可能包含與一個(gè)線圈或多個(gè)線圈逐次或完全交鏈的磁通，這個(gè)磁場(chǎng)就叫做變壓器的漏磁場(chǎng)……

　　有限元法中的邊單元13法能夠很好的求解變壓器的漏磁場(chǎng)。由麥克斯韋方程和時(shí)變電磁場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度￡：與磁矢量勢(shì)電標(biāo)量勢(shì)的公式關(guān)系，并且施加庫侖規(guī)范，得到使用邊單元的磁場(chǎng)有限元分析基本公式，可寫成如下的磁矢量勢(shì)A與電標(biāo)量勢(shì)的形式141油箱損耗包括渦流損耗和磁滯損耗兩部分，其中主要為渦流損耗。油箱損耗的計(jì)算是建立在變壓器漏磁場(chǎng)分析基礎(chǔ)上的。按照洛果夫斯基的定義，對(duì)于多繞組變壓器，磁勢(shì)方程為密度，渦流密度Je寫為如下形式：油箱中的渦流損耗W按下式計(jì)算：式（2）獲得的渦流密度。

　　3有限元計(jì)算實(shí)例3.1FEA型的建立應(yīng)用ANSYS/MULTIPHICS多物理場(chǎng)FEA分析軟件包對(duì)?臺(tái)高速電力機(jī)車主變壓器進(jìn)行三維有限元分析與計(jì)算。該主變壓器的繞組結(jié)構(gòu)是采用交錯(cuò)式的，分別為篼壓，牽引，供電和輔助4種線圈。該變壓器篼電線圈額定電壓為25KK，額定電流為278；牽引線圈額定電壓為1.471AT，額定電流為974d：供電線圈額定電壓為0.860AT，額定電流為581.：輔助線圈1額定電壓為0.860尤F，額定電流為232. 5輔助線圈2額定電壓為0.220，額定電流為914.屬于篼漏抗、多繞組、交錯(cuò)式變壓器。

　　變壓器油箱采用如所示的結(jié)構(gòu)：箱體采用6mm不繡鋼板，左側(cè)、箱蓋和箱底采用3mm整體銅屏蔽；考慮剖分的方便性，箱蓋和箱底再加3mm銅全屏蔽；箱左側(cè)和右側(cè)鍋板加3mm局部銅屏蔽，沿高度方向的長度為500mm，沿寬度方向的長度為1100mm本文分析的電力機(jī)車主變壓器的FEA模型圖，如所示，F(xiàn)EA模型為實(shí)體模型的一半（該圖形中只包括鐵芯與所有線圈），剖分成8節(jié)點(diǎn)6面體單元，相應(yīng)的有限元剖分單元數(shù)為87994個(gè)、邊數(shù)171926個(gè)、有效邊數(shù)118942個(gè)。

　　3.2單元選取和邊界條件近似作為無窮遠(yuǎn)處。線圈和油箱的具體參數(shù)可以在定義體屬性的實(shí)常數(shù)中說明。在建立模型時(shí)，只取變壓器所占空間一半，因此，在對(duì)稱面上加對(duì)稱的邊界條件：DA，ALL，ASYM.在無窮遠(yuǎn)單元上加無窮遠(yuǎn)邊界標(biāo)志：DA，ALL，AZ，0，3.3結(jié)果分析采用三維有限元邊單元法可以方便的得到油箱各個(gè)部分的渦流密度損耗，從而采取相應(yīng)的屏蔽措施來消除局部過大的電流密度。在靠近變壓器油側(cè)的內(nèi)表面的渦流密度矢量分布圖如下列、所示。

　　鋁板和局部銅屏蔽表面渦流密度矢童分布計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比：左側(cè)銅屏蔽表面渦流密度矢量分布現(xiàn)將用三維有限元邊單元法計(jì)算出來的電力機(jī)車主變壓器油箱損耗與