[發明專利]一種干式空心電抗器熱場分析方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 201911092246.5
• 申請日: 2019-11-11
• 公開（公告）號: CN110941897B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 朱俊霖;黃克捷;孫夏青;張巍;程建偉;鮑連偉;王帥兵
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發明公開了一種干式空心電抗器熱場分析方法，包括：構建考慮集膚效應的二維電抗器仿真模型；采用預設的網格劃分模型對所述二維電抗器仿真模型進行精細化網格劃分，得到二維電抗器網格模型；將所述二維電抗器網格模型導入到預設的流體?溫度場仿真模型進行仿真分析，得到干式空心電抗器本體二維熱場分布云圖。本發明還公開了一種干式空心電抗器熱場分析裝置及存儲介質，能有效提高總損耗與熱場計算的準確度，有效提高定位熱點位置的速度，能有效避免現有技術計算復雜度高、準確性低和無法定位溫升結果導致的誤判問題。

技術領域

本發明涉及干式空心電抗器技術領域，尤其涉及一種干式空心電抗器熱場分析方法、裝置及存儲介質。

背景技術

作為電網變電站的重要主設備之一，干式空心電抗器的安全穩定運行對電網具有重要的經濟社會效益。溫升是干式空心電抗器重點關注的問題之一。溫升過高將導致電抗器加速老化，絕緣失效，甚至引起火災事故。

目前，干式空心電抗器熱場計算方法主要采用較為繁瑣的解析計算法，需要根據電抗器線圈高度、直徑和線圈間的相對位置尺寸，利用迭代算法計算電感等參數，并通過計算較復雜的多元非線性方程組，方可得到各包封匝數等參數。在計算電抗器總損耗時，附加損耗中的渦流損耗無法精確計算，因此總損耗計算一般在阻性損耗基礎上乘以一個大于1的工程經驗系數近似得到，無法準確計算電抗器總損耗。另外，溫升的計算也需要忽略電阻電壓開展近似計算，溫升計算結果也與實際情況有所差異。同時，電抗器只能計算各包封的平均溫升，不能計算電抗器各層線圈所有點的溫升值，更不能直觀地查看電抗器各個點的溫升分布結果。

發明內容

本發明實施例提供一種干式空心電抗器熱場分析方法、裝置及存儲介質，能有效避免現有技術計算復雜度高、準確性低和無法定位溫升結果導致的誤判問題。

本發明一實施例提供一種干式空心電抗器熱場分析方法，包括：

構建考慮集膚效應的二維電抗器仿真模型；

采用預設的網格劃分模型對所述二維電抗器仿真模型進行精細化網格劃分，得到二維電抗器網格模型；

將所述二維電抗器網格模型導入到預設的流體-溫度場仿真模型進行仿真分析，得到干式空心電抗器本體二維熱場分布云圖。

作為上述方案的改進，在所述采用預設的網格劃分模型對所述二維電抗器仿真模型進行精細化網格劃分，得到二維電抗器網格模型之前，還包括：

標注所述二維電抗器仿真模型中的繞組、絕緣材料、空氣、對稱軸、流體場出入口、各類交接面及地面。

作為上述方案的改進，所述采用預設的網格劃分模型對所述二維電抗器仿真模型進行精細化網格劃分，得到二維電抗器網格模型，包括：

以預設的網格劃分要求設置所述網格劃分模型；其中，所述網格劃分要求包括所述網格劃分模型的物理場和求解器類型為流體-熱場計算；

細化所述二維電抗器仿真模型的繞組及絕緣材料的網格尺寸，以及設置網格單元類型；

根據所述網格尺寸和所述網格單元類型，采用所述網格劃分模型對所述二維電抗器仿真模型進行精細化網格劃分，得到所述二維熱場仿真模型。

作為上述方案的改進，所述流體-溫度場仿真模型的構建包括步驟：

預先設置所述流體-溫度場仿真模型的求解器參數；

預先選擇所述流體-溫度場仿真模型的流場求解模型；其中，所述流場求解模型包括湍流模型和能量方程；

預先選擇所述二維熱場仿真模型各部件的固液體材料固有屬性參數；

根據所述求解器參數、所述流場求解模型所述固液體材料固有屬性參數，構建流體-溫度場仿真模型。