[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

专利信息
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
【说明书】:

技术领域

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:

×1μ×A=αJ---(1)]]>

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:

A=Σl=1ndegeNlAl---(2)]]>

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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