[發明專利]一種考慮溫度梯度的換流變壓器復合電場計算方法

在審

• 申請號: 201710757401.5
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107563042A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 劉剛;池騁;靳艷嬌;孫立鵬;馬永強;李琳
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06F17/14;G06Q50/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 朱琨

1.一種考慮溫度梯度的換流變壓器復合電場計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：計算換流變壓器的鐵芯損耗與繞組損耗；

步驟2：精細換流變壓器網側、閥側繞組的內部油道，按實際換流變壓器分布及油道狀態建立換流變壓器二維流體-溫度場模型；

步驟3：根據流體場和溫度場特征，將換流變壓器流體-溫度場模型離散為三角形-四邊形的混合網格，根據層流理論，采用有限體積法計算流體場和溫度場；

步驟4：根據電場特征，建立換流變壓器二維電場模型，并將換流變壓器電場模型離散為三角形有限元網格，采用有限元方法計算電場；

步驟5：根據異構網格節點數據快速映射算法，利用插值將溫度場中每個節點的數據映射到步驟4離散得到的電場三角形單元節點中；

步驟6：將換流變壓器內部的絕緣油、油浸油紙按要求干燥、脫水，采用三電極法測量在不同溫度下絕緣油、油浸油紙的電導率，并擬合得到絕緣油、油浸油紙的溫度-電導率變化曲線；

步驟7：搭建輸電系統模型，得到對地電壓波形；

步驟8：采用快速傅里葉變換將對地電壓波形變換到頻域，在頻域使用有限元方法求解后再采用快速傅里葉反變換得到原時域的周期非正弦穩態結果，即換流變壓器內部電場分布。

2.根據權利要求1所述一種考慮溫度梯度的換流變壓器復合電場計算方法，其特征在于，所述繞組損耗包括換流變壓器網側、閥側的歐姆損耗和渦流損耗。

3.根據權利要求1所述一種考慮溫度梯度的換流變壓器復合電場計算方法，其特征在于，所述步驟2還包括按照換流變壓器的實際ODAF散熱通道，建立繞組內部精細油道，添加絕緣紙板。

4.根據權利要求1所述一種考慮溫度梯度的換流變壓器復合電場計算方法，其特征在于，所述步驟5還包括采用層流模型對換流變壓器的溫度場進行分析，控制導向式油循環油路通道以及繞組流道的入口速度，使內部最大速度控制在規定范圍內。

5.根據權利要求1所述一種考慮溫度梯度的換流變壓器復合電場計算方法，其特征在于，所述步驟6中通過濕溫交變箱改變測試環境溫度。

6.根據權利要求1所述一種考慮溫度梯度的換流變壓器復合電場計算方法，其特征在于，所述對地電壓波形考慮了高次諧波的影響。

7.根據權利要求1所述一種考慮溫度梯度的換流變壓器復合電場計算方法，其特征在于，所述步驟8中使用有限元方法求解時，采用實際電場模型中各三角形節點溫度的平均值作為每個單元的溫度，根據電導率-溫度擬合曲線得到各個單元電導率。