[发明专利]变压器绕组振动计算方法和装置

说明书

本申请涉及一种变压器绕组振动计算方法和装置。所述方法包括：获取目标电流信号，目标变压器包括绕组，绕组包括多个线饼；对于各线饼，确定线饼对应的目标位置参数，并根据目标电流信号确定目标采样时段内各采样时刻的线饼对应的目标电流密度；对于各线饼，基于目标位置参数以及各采样时刻的线饼对应的目标电流密度，计算各采样时刻的线饼对应的轴向位移，并将最后一个采样时刻的线饼对应的轴向位移作为目标采样时段内线饼的总振动响应值，其中，计算非首个采样时刻对应的轴向位移时，采用上一采样时刻对应的轴向位移对目标位置参数进行修正。本申请计算得到的用来衡量变压器的抗短路能力的线饼的总振动响应值，其准确度较高。

技术领域

本申请涉及变压器绕组振动技术领域，特别是涉及一种变压器绕组振动计算方法和装置。

背景技术

变压器是电力系统中的核心设备，其安全可靠运行是整个电力系统可靠运行的重要保证。变压器在运行过程中会因各种原因产生故障，其中，短路是造成变压器绕组产生机械故障的重要原因之一，因此，检测变压器的抗短路能力至关重要。

传统技术中，检测变压器抗短路能力的方法采用的是静态核校方法，该方法是以短路电流的峰值作为输入，计算漏磁场的磁感应强度，进而得到电磁力分布，然后根据电磁力分布计算得到绕组振动的形变量，从而确定变压器抗短路能力。

但是，传统方法认为在首个短路电流峰值过后的电流对绕组形变影响比较小，即变压器抗短路能力只要耐受第一个短路电流峰值就合格了，但事实上绕组在振动的过程中的形变量时刻存在且改变着，因此，传统的检测变压器抗短路能力的方法存在准确度较低的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高检测变压器抗短路能力准确度的变压器绕组振动计算方法和装置。

第一方面，本申请提供了一种变压器绕组振动计算方法。所述方法包括：获取目标电流信号，目标电流信号用于激励目标变压器产生轴向形变，目标变压器包括绕组，绕组包括多个线饼；对于各线饼，确定线饼对应的目标位置参数，并根据目标电流信号确定目标采样时段内各采样时刻的线饼对应的目标电流密度；对于各线饼，基于目标位置参数以及各采样时刻的线饼对应的目标电流密度，计算各采样时刻的线饼对应的轴向位移，并将最后一个采样时刻的线饼对应的轴向位移作为目标采样时段内线饼的总振动响应值，其中，计算非首个采样时刻对应的轴向位移时，采用上一采样时刻对应的轴向位移对目标位置参数进行修正。

在其中一个实施例中，目标电流信号为正弦短路电流信号。

在其中一个实施例中，目标变压器还包括铁心窗，绕组绕设于铁心窗上，确定线饼对应的目标位置参数，包括：根据铁心窗的位置建立坐标系；根据线饼与铁心窗的相对位置关系确定线饼在坐标系中的第一位置坐标，并根据第一位置坐标确定目标位置参数。

在其中一个实施例中，根据第一位置坐标确定目标位置参数，包括：确定与线饼位于同一平面的目标线饼，根据目标线饼与铁心窗的相对位置关系确定目标线饼在坐标系中的第二位置坐标；将第一位置坐标和第二位置坐标确定目标位置参数。

在其中一个实施例中，根据目标电流信号确定目标采样时段内各采样时刻的线饼对应的目标电流密度，包括：根据目标电流信号确定各采样时刻的流经线饼的电流的第一电流密度；根据目标电流信号确定各采样时刻的流经目标线饼的电流的第二电流密度；将第一电流密度和第二电流密度作为目标电流密度。

在其中一个实施例中，线饼为高压线饼或低压线饼，在线饼为高压线饼的情况下，目标线饼为低压线饼，在线饼为低压线饼的情况下，目标线饼为高压线饼。

在其中一个实施例中，基于目标位置参数以及各采样时刻的线饼对应的目标电流密度，计算各采样时刻的线饼对应的轴向位移，包括：基于目标位置参数以及各采样时刻的线饼对应的目标电流密度，计算各采样时刻的线饼对应的电磁力；根据目标变压器的变压器参数以及各采样时刻的线饼对应的电磁力，计算各采样时刻的线饼对应的轴向位移。