[发明专利]一种基于变压器分段模型的绕组漏磁与电动力计算方法有效
申请号: | 201510916831.8 | 申请日: | 2015-12-13 |
公开(公告)号: | CN105550435A | 公开(公告)日: | 2016-05-04 |
发明(设计)人: | 潘超;金明权;吕嘉慧;宋云东 | 申请(专利权)人: | 东北电力大学;国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 |
主分类号: | G06F17/50 | 分类号: | G06F17/50 |
代理公司: | 吉林市达利专利事务所 22102 | 代理人: | 陈传林 |
地址: | 132012 吉*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 变压器 分段 模型 绕组 动力 计算方法 | ||
技术领域
本发明是一种基于变压器分段模型的绕组漏磁与电动力计算方法,应用于电力变压器短 路时绕组结构稳定性分析。
背景技术
电力变压器是电力系统中十分关键的设备之一,其绕组的运行状况不仅影响其本身的安 全,而且影响着整个电力系统运行的稳定性和可靠性。在现场变压器故障的统计数据中,由 短路所引起的故障占了很高的比例。变压器发生短路故障时,绕组导线中将流过远大于正常 电流值的短路电流,因而在变压器内将产生数值很大的磁场。在短路电流和短路磁场的作用 下,导线将受到十分巨大的电动力作用。如果变压器的短路抵抗能力设计的不够合理,则绕 组的结构在短路电动力的作用下可能发生形变,甚至导致绕组的垮塌。绕组的结构变化又可 能造成导线的绝缘遭到破坏,进而降低变压器的绝缘性能。目前通过试验测量的方法可以获 得变压器内部磁场和电动力等的大致分布情况,为理论研究提供判据;但同时也受到诸多实 际条件的限制,进行相关短路试验和电动力测量都比较困难,因此开展变压器内部磁场和电 动力的仿真计算具有重要的研究价值和实际意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种科学合理,真实有效,实用价值高的基于变压器分段模型的绕 组漏磁与电动力计算方法。
本发明的目的是由以下技术方案来实现的:一种基于变压器分段模型的绕组漏磁与电动 力计算方法,其特征是,它包括以下步骤:
1)变压器漏磁场的计算
基于矢量磁位棱边有限元法对变压器漏磁场进行计算,矢量磁位有限元法采用矢量磁位 A,忽略磁滞效应和涡流效应,根据Maxwell方程得到变压器非线性磁场方程:
公式(1)中,μ为媒质的磁导率;J为电流密度,需要通过变压器电路等效参数计算获得;代表旋度运算;α为系统不同运行方式对应的影响因子,包括最大分接、额定分接和最小分接方式;
矢量磁位棱边有限元法中棱边单元的自由度为场矢量沿棱边l的环量Al,采用矢量形状 函数Nl,则单元插值函数为:
公式(2)中,nedge为单元棱边数;
求解场域的整体插值函数为:
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