[发明专利]一种在运电力变压器内绕组辐向抗短路能力的评估方法

权利要求书

1.一种在运电力变压器内绕组辐向抗短路能力的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)选择任一在运电力变压器作为待评电力变压器，根据该电力变压器在评估前最后一次进行的内绕组变形测试的测试结果，计算内绕组变形状态量影响因子K_τ，并根据影响因子K_τ修正电力变压器的内绕组每个线饼的辐向临界失稳强度公式；所述内绕组变形测试包括：频率响应测试、绕组间电容量测试和短路阻抗测试；

2)根据待评电力变压器的设计文件获得对电力变压器的内绕组辐向临界失稳强度有影响的尺寸参数的设计值及其容差范围，根据日本变压器专业委员会编撰的《变压器线圈短路时的机械强度》，获得对电力变压器的内绕组辐向临界失稳强度有影响的经验参数的取值范围，基于蒙特卡洛模拟理论得到该电力变压器的内绕组每个线饼的辐向临界失稳强度概率密度函数

3)根据待评电力变压器的线圈匝数、线圈高度与线饼个数，以及运行方式，构建仿真模型，得到该电力变压器在发生每种外部短路时内绕组中通过的短路电流峰值，并选取其中的最大值作为最严重短路情况下的短路电流峰值I_m；

4)根据步骤3)得到的最严重短路情况下的短路电流峰值I_m计算该电力变压器的内绕组每个线饼的最大辐向短路电动力F_c；

5)根据步骤2)得到的该电力变压器的内绕组每个线饼的辐向临界失稳强度概率密度函数以及步骤4)得到的最大辐向短路电动力F_c，计算该电力变压器的内绕组辐向可靠度R，最终得到待评电力变压器对应的内绕组辐向抗短路能力等级。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)具体步骤如下：

1-1)根据该电力变压器频率响应测试结果，得到频率响应影响因子K₁，表达式如下：

其中，R_XF为相关系数，代表此次频率响应测试得到的传递函数曲线H₁(f)与变压器出厂时频率响应测试得到的传递函数曲线H₀(f)之间的相似程度；

1-2)根据该电力变压器绕组间电容量测试结果，得到绕组间电容量影响因子K₂，表达式如下：

其中，C₁表示该电力变压器出厂时绕组间电容量测试得到的绕组间电容量；C₂表示该电力变压器此次绕组间电容量测试得到的绕组间电容量；DC表示绕组间电容量变化量的百分比；

1-3)根据该电力变压器短路阻抗测试结果，得到短路阻抗影响因子K₃，表达式如下：

其中，Z₁表示该电力变压器出厂时短路阻抗测试得到的短路阻抗值；Z₂表示此次短路阻抗测试得到的该电力变压器短路阻抗值；DZ表示短路阻抗变化量的百分比；

1-4)根据步骤1-1)至1-3)分别得到的频率响应影响因子K₁、绕组间电容量影响因子K₂与短路阻抗影响因子K₃，得到绕组变形状态量影响因子K_τ，表达式如下：

1-5)根据步骤1-4)得到的绕组变形状态量影响因子K_τ，修正在运电力变压器的内绕组每个线饼的辐向临界失稳强度公式，得到内绕组每个线饼的辐向临界失稳强度修正公式如下：

其中，F_b为内绕组每个线饼的辐向临界失稳强度，E表示铜导线的弹性模量；R表示线圈的平均半径，单位：毫米；m表示内线圈的有效支撑数；M_I表示导线惯性矩，表达式为：

其中，n_b表示线饼中辐向导线根数；b表示每根导线的辐向高度，单位：毫米；n_t表示线饼中轴向导线根数；t表示每根导线的轴向高度，单位：毫米；x表示每根换位导线内导线的股数；n表示每个线饼内换位导线的根数；Y表示线股间粘结状态的经验系数，对于普通导线取1≤Y≤1.2，对于匝绝缘的外层涂热固性胶的导线取1.3≤Y≤1.5，对于自粘性换位导线取2.3≤Y≤2.5。