1.考虑绞合结构和节距的非完全绞合利兹线损耗计算方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：将利兹线等间距分段处理，针对各段二维截面进行有限元模拟，提取各段阻抗矩阵并相加；

步骤2：建立完整绞合节距内利兹线的电压U、电流I和阻抗Z三者之间的系统方程U＝ZI，求解电流矩阵I；

步骤3：基于电流向量，计算集肤效应损耗、内部邻近效应损耗；

步骤4：针对利兹线二维模型，采用静磁场分析方法提取外部磁场强度Hext，采用解析公式计算利兹线的外部邻近效应损耗Pext；

步骤5：将集肤效应损耗、内部邻近效应损耗和外部邻近效应损耗求和，得到利兹线涡流损耗和频变电阻。

2.根据权利要求1所述考虑绞合结构和节距的非完全绞合利兹线损耗计算方法，其特征在于：所述步骤1，具体如下：在一个完整绞合节距内，将不同绞合方式多股绞利兹线的单股漆包线等效为细导体，沿着导体线段的方向进行等间隔分段处理；分段后两个节点之间构成电感元胞，这样单股漆包线就被划分成K个电感元胞；

利兹线导体系统中多存在曲线结构的导体，每个电感元胞长度较短，将分段后的单个电感元胞等效为直线结构，分段等效出的各段二维截面图，对各段二维截面施加均匀的电流密度进行有限元模拟，提取各段阻抗矩阵并相加，能够得到利兹线完整绞合结构内的阻抗矩阵；

上式中，Z表示一个完整绞合结构内利兹线的阻抗矩阵；K表示将一个完整绞合结构的利兹线均分为K段；k表示K段中的第k分段；Rk表示第k段利兹线的电阻矩阵；j代表虚部；ω代表角频率；Lk表示第k段利兹线的电感矩阵；

Zk为第k段利兹线的阻抗矩阵，表达式如下：式中：Zk,(i,i)表示第k段利兹线的第i根股线的阻抗值；Rk,i表示第k段利兹线的第i根股线的部分电阻；Lk,i表示第k段利兹线的第i根股线的部分自感；Zk,(i,j)表示第k段利兹线上的第i根股线与第j根股线之间的感抗值；Mk,(i,j)表示第k段利兹线的第i根股线与第j根股线的部分互感；j表示虚部；ω代表角频率。

3.根据权利要求1所述考虑绞合结构和节距的非完全绞合利兹线损耗计算方法，其特征在于：所述步骤2中：

单个节距内利兹线的矩阵方程表示为：式中：Rk为第k分段电阻矩阵；Lk为第k分段电感矩阵；Zk为第k分段阻抗矩阵；K表示将一个完整绞合结构的利兹线均分为K段；

T

U为一个节距内N股漆包线端电压构成的电压向量，U＝[U1 U2 … Un … UN]，U1 U2 … Un … UN分别表示单个节距内第1根股线、第2根股线、第n根股线和第N根股线的端电压；T为转置矩阵的符号；

且可以满足 △Uk,i表示第k段利兹线的第i根股线的端电压；

T

I为流过各股漆包线的电流构成的电流向量，I＝[I1 I2 … In … IN] ，I1 I2 … In … IN分别表示单个节距内流过第1根股线、第2根股线、第n根股线和第N根股线的电流；

所有股线的电流之和等于流过利兹线的总电流Itot，即满足关系：Itot＝I1+I2+…+In+…+IN；

第k分段的电阻矩阵Rk和电感矩阵Lk表达式分别如下：式中：N表示单根利兹线包含的股线数量；Rk,i表示第k段利兹线的第i根股线的部分电阻；

式中：Lk,i为主对角线上的元素，表示第k段利兹线的第i根股线的部分自感；Mk,(i,j)为非主对角线上的元素，表示第k段利兹线的第i根股线与第j根股线的部分互感；N表示单根利兹线包含的股线数量。

4.根据权利要求1所述考虑绞合结构和节距的非完全绞合利兹线损耗计算方法，其特征在于：所述步骤3中，采用单股漆包线的集肤效应因子表达式和股线电流向量，计算利兹线的集肤效应损耗Pskin:

式中：K表示将一个完整绞合结构的利兹线均分为K段；N表示单根利兹线包含的股线数量；Ik,n表示流过第k段利兹线的第n根股线的电流；Rskin表示第k段利兹线的第n根股线的集肤效应电阻；Rs_dc表示第k段利兹线的第n根股线的直流电阻；Dskin表示单股漆包线的集肤效应因子；

Dskin是由贝塞尔函数确定的单股漆包线集肤效应因子，具体表达式为：式中：Re{·}表示函数实部；I0、I1分别表示修正的第一类零阶贝塞尔函数和修正的第一类一阶贝塞尔函数；rs表示单根漆包线的半径；α的表达式为α＝(1+j)/δ，j表示虚部；δ表示集肤深度；

在低频或完全绞合条件下，利兹线各股线的电流近似相同，内部磁场强度的表达式Hint(r)如下：

式中：Itot为通过利兹线的总电流；rb表示单根利兹线的半径；r为利兹线截面上任一位置与截面中心的距离；

由于单股漆包线直径较小，能够认为内部磁场强度Hint在股线横截面上均匀分布；采用均匀磁场下实心圆形导体的邻近效应因子表达式，计算内部邻近效应损耗Pint：式中：le为单个电感元胞的长度；σ表示电导率；Dp表示单股漆包线邻近效应因子；N表示单根利兹线包含的股线数量；

Dp是由贝塞尔函数确定的单股漆包线邻近效应因子，具体表达式为：式中：Re{·}表示函数实部；I0、I1分别表示修正的第一类零阶贝塞尔函数和修正的第一类一阶贝塞尔函数；rs表示单根漆包线的半径；α的表达式为α＝(1+j)/δ，j表示虚部；δ表示集肤深度；

当利兹线呈现不完全绞合结构时，股线电流分布不均匀，针对此情况，结合股线电流向量，借助有限元法计算集肤效应和内部邻近效应对应的利兹线涡流损耗Pcurr，表达式如下：*

式中：J为导体区域的电流密度；J 为导体区域的共轭电流密度；σ表示电导率；Ω表示利兹线导体区域；Rcurr为利兹线集肤效应和内部邻近效应对应的总交流电阻；Itot表示流过利兹线的总电流。

5.根据权利要求1所述考虑绞合结构和节距的非完全绞合利兹线损耗计算方法，其特征在于：所述步骤4中，将单根圆形利兹线等效为圆形实心导体，由于变压器模型结构对称，铁心窗口内的利兹线能够用二维模型等效。

6.根据权利要求1所述考虑绞合结构和节距的非完全绞合利兹线损耗计算方法，其特征在于：所述步骤4中，对于第m层的一个单匝导体(r,θ)位置处，外部磁场Hext的计算式如下：

式中：IL为单层线圈中流过的峰值电流；rb表示单根利兹线的半径；

如果变压器绕组排列方式为非层状排列或绕组紧密缠绕时，能够通过静磁场有限元法获得外部磁场强度；

根据静磁场分析方法，对施加电流激励后的利兹线二维模型进行有限元模拟，提取利兹线轴线方向的导线中心磁场强度的平方值，采用中心磁场强度平方值的平均值计算利兹线的外部邻近效应损耗，表达式如下：式中：l为利兹线的长度，σ表示电导率；N表示单根利兹线包含的股线数量；Dp表示单股2

漆包线邻近效应因子；Hext表示利兹线中心磁场强度平方值的平均值。

7.根据权利要求1所述考虑绞合结构和节距的非完全绞合利兹线损耗计算方法，其特征在于：所述步骤5中，利兹线涡流损耗Ptot计算式如下：Ptot＝Pskin+Pint+Pext；

式中：Pskin表示集肤效应损耗；Pint表示内部邻近效应损耗；Pext表示外部邻近效应损耗；

利兹线频变电阻Rac计算式如下：式中：Itot表示流过利兹线的总电流；

利兹线交流电阻系数Fr计算式如下：式中：Rac表示利兹线交流电阻；Rdc表示利兹线直流电阻。