[发明专利]一种变压器套管外绝缘电场的影响仿真方法与装置

说明书

本发明公开了一种变压器套管外绝缘电场的影响仿真方法与装置，该方法包括：确定环境因素的若干个变量以及其水平值；根据所述若干个变量以及其水平值，采用正交法确定若干组工况组合；根据计算得到的伞裙的沿面路径电场强度和空气间隙路径电场强度,计算所述伞裙的沿面路径电场强度的极差和所述伞裙的空气间隙路径电场强度的极差；根据计算得到的两个电场强度的极差，计算所述变压器套管外绝缘电场的影响结果。该方法通过采用正交法对环境因素的干个变量以及其水平值进行工况组合，减少了在进行仿真研究时的仿真工况数据，简化计算过程，同时又可以得到不同环境因素相互之间对变压器套管外绝缘电场造成的影响程度。

技术领域

本发明涉及变压器套管技术领域，尤其涉及一种变压器套管外绝缘电场的影响仿真方法。

背景技术

我国南方电气设备外绝缘主要受暴雨、污秽等恶劣气候环境影响，经过大范围地调整绝缘设备爬电距离之后，污秽闪络事故已大量减少，南方大范围的强降雨天气已成为外绝缘设备稳定可靠运行的主要影响因素。近年来，已有大量学者和机构通过对复合支柱绝缘子和线路绝缘子的淋雨闪络问题进行研究，过人工淋雨试验得到的闪络电压来分析直流系统用外绝缘设备的淋雨闪络特性，表明优化外绝缘伞裙参数可有效提高外绝缘设备的淋雨闪络特性；为了研究交流系统用变压器瓷套管的淋雨闪络特性，需对其进行大量的人工淋雨试验。由于变压器瓷套管结构复杂，材料成本高，制作工艺复杂，试验所需套管试品的成本高昂。

现有通过仿真方法优化试品伞裙参数，减少套管试品数量和试验次数，但是，大多数仿真研究皆采用控制变量法，在环境影响因素较多的情况下，仿真工作量大，且无法考虑各环境影响因素相互之间对变压器套管外绝缘电场造成的影响程度。

发明内容

本发明的目的是提供一种变压器套管外绝缘电场的影响仿真方法与装置，在进行仿真研究时可以减少仿真工况数据，简化计算过程，同时可以得到不同环境因素相互之间对变压器套管外绝缘电场造成的影响程度。

本发明实施例提供一种变压器套管外绝缘电场的影响仿真方法，包括：

确定环境因素的若干个变量以及其水平值；其中，每个变量对应若干个水平值；

根据所述若干个变量以及其水平值，采用正交法确定若干组工况组合；

根据每一组工况组合，对预先建立的变压器套管全尺寸基准模型进行调整，得到若干个不同类型的变压器套管调整模型；其中,所述变压器套管基准模型包括伞裙；

对每一个所述变压器套管调整模型进行频域仿真计算，得到不同伞裙的沿面路径电场强度以及空气间隙路径电场强度；

根据所述伞裙的沿面路径电场强度,计算每个所述变量中所述伞裙的沿面路径电场强度的极差；

根据所述伞裙的空气间隙路径电场强度,计算每个所述变量中所述伞裙的空气间隙路径电场强度的极差；

根据所述每个所述变量中所述伞裙的沿面路径电场强度的极差和所述每个所述变量中所述伞裙的空气间隙路径电场强度的极差，计算所述变压器套管外绝缘电场的影响结果。

优选地，所述若干个变量包括雨帘数量、雨帘占空比、水膜厚度和雨水电导率。

优选地，所述变压器套管全尺寸基准模型包括：

根据伞裙、导电杆、内绝缘电容芯子、均压环、法兰、升高座、金属附件、均压罩和油箱，建立所述变压器套管全尺寸基准模型；

其中，所述伞裙包括若干个伞裙单元，所述伞裙单元包括一个小伞和一个大伞；所述小伞和所述大伞在结构上依次排布。

优选地，所述根据每一组工况组合，对预先建立的变压器套管全尺寸基准模型进行调整，得到若干个不同类型的变压器套管调整模型,具体包括: