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，由于橫向漏磁場大，因此油箱的損耗也篼。

　　若不采取措施，較大的損耗會使油箱局部過熱。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可以看成兩個部分，其磁勢所建立的。這個由合成磁勢建立的磁場，按照全電流定律，不可能包含與變壓器所有磁場都交鏈的磁通，僅可能包含與一個線圈或多個線圈逐次或完全交鏈的磁通，這個磁場就叫做變壓器的漏磁場……

　　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。由麥克斯韋方程和時變電磁場中電場強(qiáng)度￡：與磁矢量勢電標(biāo)量勢的公式關(guān)系，并且施加庫侖規(guī)范，得到使用邊單元的磁場有限元分析基本公式，可寫成如下的磁矢量勢A與電標(biāo)量勢的形式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分析基礎(chǔ)上的。按照洛果夫斯基的定義，對于多繞組變壓器，磁勢方程為密度，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FEA分析軟件包對?臺高速電力機(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、邊數(shù)171926個、有效邊數(shù)118942個。

　　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，只取變壓器所占空間一半，因此，在對稱面上加對稱的邊界條件：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