[发明专利]一种特高压变压器轴对称直流偏磁仿真模型

摘要

本发明公开了属于特高压交流电网电气设备安全运行技术领域的一种特高压变压器轴对称直流偏磁仿真模型。本发明通过建立特高压变压器实际三维模型的等效轴对称仿真模型，将复杂的磁场模型等效成简单的二维磁场模型，并获取动态电感参数，建立特高压变压器负载直流偏磁电路模型，通过四阶龙格库塔法获取电流参数，采用时域场路耦合方法实现特高压变压器负载直流偏磁快速计算，通过仿真证明了特高压变压器轴对称模型分析直流偏磁的高精确性及高效性，为大量研究变压器直流偏磁问题带来方便，有利于变压器的安全稳定运行。

主权项

一种特高压变压器轴对称直流偏磁仿真模型，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据特高压变压器结构参数，通过磁阻一致原则建立特高压变压器实际三维模型的等效轴对称几何模型，根据轴对称特性，采用节点有限元法规则划分网格，建立特高压变压器二维磁场计算模型；步骤2：根据能量扰动原理，通过能量增量法对磁场模型进行有限元计算，获取高中压绕组流过不同电流时的自感值和绕组间的互感值，得到动态电感耦合参数；步骤3：根据特高压变压器负载直流偏磁运行特点及电气连接方式，建立特高压变压器负载直流偏磁等效电路模型，采用四阶龙格库塔法求解电路方程，得到电流耦合参数；步骤4：在轴对称仿真模型的基础上，通过时域场路耦合迭代原理进行特高压变压器负载直流偏磁仿真计算，对比三维模型和二维模型下的计算结果，验证二维轴对称模型的正确性及高效性；步骤5：分析原边串联电阻及时间步长h对特高压变压器负载直流偏磁计算结果的影响，并获得了串联电阻的极小值，根据精度要求选择适当串联电阻及时间步长保证特高压变压器偏磁计算的效率、精确性及稳定性；步骤6：在额定负载下，计算特高压自耦变压器在不同直流偏置情况下的电流变化情况，并对各种偏置下的稳态电流波形进行FFT变换，得各直流偏置下电流的直流分量及电流谐波情况。