[发明专利]基于失稳理论的电力变压器低压绕组抗短路能力安全性评价方法

权利要求书

1.基于失稳理论的电力变压器低压绕组抗短路能力安全性评价方法，针对内绕组为低压的多绕组电力变压器，该评价方法包含以下步骤：

步骤一：短路电流密度合理性评价；

步骤二：导线轴向等效柔度合理性评价；

步骤三：绕组轴向等效柔度合理性评价；

步骤四：幅向圆形失稳柔度合理性评价；

步骤五：基于步骤二至步骤四特征量的质量控制比例因子评估；

步骤六：运行故障概率影响因素评估；

步骤七：将步骤一至步骤六所获得的计算值按特定综合评估公式取值评价，得出变压器抗短路能力安全性最终分值。

2.如权利要求1所述的基于失稳理论的电力变压器低压绕组抗短路能力安全性评价方法，其特征在于，步骤一中短路电流密度合理性评估采用如下公式：

式中：ρ_SC-低压绕组的短路电流密度，A/mm²；

I_SC-流经低压绕组的短路电流，A；

S-低压绕组的载流面积，mm²；

K-短路电流倍数，K＝1/U_k，无量纲量；

U_k-折算至全容量下的短路阻抗，无量纲量；

ρ_N-低压绕组的额定电流密度，A/mm²；

S_N、S_LV-变压器额定全容量和低压额定容量，kVA；

β-低压额定容量占全容量的比例，无量纲量。

3.如权利要求1所述的基于失稳理论的电力变压器低压绕组抗短路能力安全性评价方法，其特征在于：步骤二导线轴向等效柔度评价是通过计算导线高度与等效厚度的比值，表达式为：

λ_cond＝t/B；

式中：λ_cond-导线轴向等效柔度，无量纲量；

t-单根导线的高度，mm；

B-导线等效厚度，mm；

当导线为自粘性组合导线时：B＝b×n-r；

当导线为自粘性换位导线时：B＝b×(n-1)/2-r；

其它情况：，B＝b-r；

b-单根导线厚度，mm；

n-自粘性换位导线的换位根数；

r-导线倒角尺寸，mm。

4.如权利要求1所述的基于失稳理论的电力变压器低压绕组抗短路能力安全性评价方法，其特征在于：步骤三绕组轴向等效柔度合理性评价是通过计算绕组机械高度与绕组幅向尺寸的比值，表达式为：

λ_wind＝H/W；

式中：λ_wind-绕组轴向等效柔度，无量纲量；

H-绕组机械高度，mm；

W-绕组幅向尺寸，mm。

5.如权利要求1所述的基于失稳理论的电力变压器低压绕组抗短路能力安全性评价方法，其特征在于：步骤四幅向圆形失稳柔度合理性评价是通过计算绕组平均半径与导线等效厚度的比值，表达式为：

λ_rad＝R₀/B。

式中：λ_rad-幅向圆形失稳柔度，无量纲量；

R₀-绕组平均半径，mm。

6.如权利要求1所述的基于失稳理论的电力变压器低压绕组抗短路能力安全性评价方法，其特征在于：步骤五中质量控制比例因子评估，通过对比测量实际值与设计值之间比值差异进行的加权和评估。依据不同等效柔度特征量的影响权重，提取质量控制比例因子算法：

式中：δ-质量控制偏差，％。

分子λ_cond、λ_wind、λ_rad表示等效柔度测量实际值；

分母表示等效柔度设计要求值；

γ₁、γ₂、γ₃分别表示导线轴向等效柔度、导线轴向等效柔度和幅向圆形失稳柔度权重系数，取值范围为1～5。