[发明专利]基于场路耦合分析的变压器状态预估新方法

摘要

本发明涉及基于场路耦合分析的变压器状态预估新方法。该方法包括建立变压器模型并借助有限元理论对变压器电磁场进行分析；分析变压器所在系统工作状态，并等效为相应状态下的集总参数电路模型，进行电路分析；在电磁场分析和电路分析的基础上得到变压器场路耦合数学模型；借助有限元软件计算，得到变压器求解空间内各个节点的矢量磁位A，进而求解变压器绕组电流、阻抗等其他物理量，得到变压器电磁场分布，绕组所受电磁力以及变压器各部分损耗；将变压器各部分损耗值作为热源加载到变压器温度场模型中，采用有限体积法得到变压器温度场分布。从而实现对电力系统不同状态时变压器电磁场分布、绕组所受电磁力、以及温度场分布等多方面状态的预估分析，为变压器的检修和维护工作提供依据，提高工作效率。

主权项

基于场路耦合分析的变压器状态预估新方法，其特征在于，包括：步骤1根据电磁场相关理论，建立变压器电磁场模型，并进行有限元处理；步骤2分析变压器所在系统的工作状态，等效得到变压器外部电路集总参数模型，将变压器绕组作为电路元件与变压器外部激励和负载连成电路；步骤3通过对电磁场模型和外部电路模型的耦合得到变压器三维瞬态场路耦合数学模型；步骤4借助有限元软件对步骤3所得场路耦合数学模型进行计算，得到变压器电磁场计算结果，包括磁通密度分布、绕组所受电磁力以及各部分损耗分布；步骤5通过步骤4得到的损耗分布结果作为变压器的热源，利用有限体积法计算，得到变压器的温度场分布以及热点温升；步骤6根据步骤4和步骤5计算的结果观察电力系统不同状态下变压器运行的异常参数和状态，分析在网运行的变压器在电力系统各种不正常状态时的运行状况及其存在的潜在风险。