[发明专利]一种极寒条件下变压器抗短路能力的校核方法

说明书

本发明公开了一种极寒条件下变压器抗短路能力的校核方法，包括以下步骤：1)计算极寒条件下变压器中绝缘垫块的弹性模量E_m，并计算极寒条件下变压器中线圈的弹性模量E，根据极寒条件下变压器中绝缘垫块的弹性模量E_m计算变压器工作过程中在变压器外线圈引起的总应力，根据极寒条件下变压器中线圈的弹性模量E计算变压器工作过程中在变压器内线圈引起的总应力，完成极寒条件下变压器抗短路能力的校核，该方法能够对极寒条件下变压器的短路能力进行校核。

技术领域

本发明属于电力变压器机械力和机械强度的技术领域，涉及一种极寒条件下变压器抗短路能力的校核方法。

背景技术

电力变压器是电力系统中十分重要和昂贵的设备之一，它的运行状况不仅关系到其自身的安全，而且影响着整个电力系统运行的稳定性和可靠性。长期以来，电力变压器的安全、可靠运行一直受到电力运行和电力管理部门的高度重视，这也是系统安全、稳定和经济运行的重要指标，随着国民经济的快速发展，人们对电的需求越来越大，电力变压器所发挥的作用也日益重要，它的电压等级和容量也逐步增加，而对电力变压器的抗短路能力也越来越高。

变压器抗短路能力不足所导致的事故是威胁电力变压器安全稳定运行的主要因素。这主要是由于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,短路电动力约为正常值的上百倍。如果变压器的抗短路能力设计的不够合理，则绕组可能会在短路电动力的作用下发生形变，甚至可能导致绕组垮塌。而电力变压器的现场运行条件比较恶劣，在内蒙古等地区常遇到恶劣的极寒环境，环境温度甚至低于-40℃。据有记载的气象统计，最低环境温度曾达到-50℃。传统上，对变压器的抗短路能力校核方法将变压器内结构的弹性模量视为不随温度变化的常数，而绝缘垫块和线圈等结构的弹性模量随着温度有明显的变化，因此，考虑极寒环境条件的电力变压器抗短路能力校核方法对变压器抗短路能力的评估及其安全稳定运行具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种极寒条件下变压器抗短路能力的校核方法，该方法能够对极寒条件下变压器的短路能力进行校核。

为达到上述目的，本发明所述的极寒条件下变压器抗短路能力的校核方法包括以下步骤：

1)计算极寒条件下变压器中绝缘垫块的弹性模量E_m，并计算极寒条件下变压器中线圈的弹性模量E；

2)根据步骤1)得到的极寒条件下变压器中绝缘垫块的弹性模量E_m以及极寒条件下变压器中线圈的弹性模量E计算变压器工作过程中产生的径向力在变压器外线圈中所引起的机械应力σ_rn；

3)根据步骤1)得到的极寒条件下变压器中绝缘垫块的弹性模量E_m以及极寒条件下变压器中线圈的弹性模量E计算变压器工作过程中产生的径向力在变压器内线圈中所引起的应力σ_r；

4)计算变压器工作过程中产生的轴向力在变压器外线圈中所引起的应力σ_an以及变压器工作过程中产生的轴向力在变压器内线圈中所引起的应力σ_a1；

5)根据变压器工作过程中产生的径向力在变压器外线圈中所引起的机械应力σ_rn及变压器工作过程中产生的轴向力在变压器外线圈中所引起的应力σ_an得变压器工作过程中在变压器外线圈引起的总应力；