随着计算机软硬件技术的不断发展与成熟,仿真技术进一步推动了虚拟制造(Virtual Manufacturing)在我国装备制造业的应用与发展。在变压器行业,各大企业围绕着MagNet、Ansys、Maxwell等仿真软件搭建了自己的数字化研发平台,实现了低成本、短周期、高质量的敏捷研发。仿真模型搭建、求解参数设置及后处理非常繁琐,工作量大、耗时长,且工程中往往需要针对某些变量参数在特定取值空间内进行批量计算分析以取得观察其变化趋势以实现优化设计,因此进行二次开发实现参数化仿真计算显得尤为重要。本文首先分析了电抗器的主要实现型式及其饱和特性,提出了基于磁屏蔽型空心电抗器(magnetically-shielded air-core reactor)的油浸式桥臂电抗器开发路线,研究了油浸式桥臂电抗器的电磁计算方法和仿真软件的计算原理。其次基于Excel VBA语言对MagNet软件进行了二次开发,实现了批量处理计算和自动前后处理及自动报告生成的功能,降低了仿真强度,提高了仿真效率。利用MagNet软件二次开发程序开展了电抗器在轭截面积、线圈电抗高度、线圈端绝缘距离、线圈距旁轭距离四个维度上的饱和特性数值仿真研究,仿真结果表明轭截面积、线圈电抗高度、线圈端绝缘距离对饱和电感的下降率影响较为敏感,而线圈距旁轭的距离对饱和电感的下降率的影响不敏感,降低工作电感可以有效缩小饱和电感的减小量,提高电感的线性度。接着通过两台高阻抗变压器的串联电抗器的试验研究,验证了数值仿真方法对桥臂电抗器饱和特性的研究结果的准确性,证明了本课题提出的基于磁屏蔽型空心电抗器的饱和可以通过参数优化获得良好的线性度。最后基于张北柔直工程75mH桥臂电抗器的技术参数要求开展油浸式桥臂电抗器的方案计算与结构设计工作。采用专业仿真计算软件对油浸式桥臂电抗器的波过程、电磁场、温度场、机械等问题开展了校核计算工作,验证了设计方案的可靠性。实现了具有更成熟的油纸绝缘系统、更强的过载能力、低重心高抗震的油浸式桥臂电抗器的新产品开发。