[發明專利]基于失穩理論的電力變壓器低壓繞組抗短路能力安全性評價方法

在審

• 申請號: 202011323193.6
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112487624A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 聶鴻宇;歐強;劉睿;馮運;謝茜;張宗喜;李小蓉;李春年
• 申請（專利權）人: 特變電工衡陽變壓器有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F111/08;G06F113/04;G06F119/02
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 王政鈞

1.基于失穩理論的電力變壓器低壓繞組抗短路能力安全性評價方法，針對內繞組為低壓的多繞組電力變壓器，該評價方法包含以下步驟：

步驟一：短路電流密度合理性評價；

步驟二：導線軸向等效柔度合理性評價；

步驟三：繞組軸向等效柔度合理性評價；

步驟四：幅向圓形失穩柔度合理性評價；

步驟五：基于步驟二至步驟四特征量的質量控制比例因子評估；

步驟六：運行故障概率影響因素評估；

步驟七：將步驟一至步驟六所獲得的計算值按特定綜合評估公式取值評價，得出變壓器抗短路能力安全性最終分值。

2.如權利要求1所述的基于失穩理論的電力變壓器低壓繞組抗短路能力安全性評價方法，其特征在于，步驟一中短路電流密度合理性評估采用如下公式：

式中：ρ_SC-低壓繞組的短路電流密度，A/mm²；

I_SC-流經低壓繞組的短路電流，A；

S-低壓繞組的載流面積，mm²；

K-短路電流倍數，K＝1/U_k，無量綱量；

U_k-折算至全容量下的短路阻抗，無量綱量；

ρ_N-低壓繞組的額定電流密度，A/mm²；

S_N、S_LV-變壓器額定全容量和低壓額定容量，kVA；

β-低壓額定容量占全容量的比例，無量綱量。

3.如權利要求1所述的基于失穩理論的電力變壓器低壓繞組抗短路能力安全性評價方法，其特征在于：步驟二導線軸向等效柔度評價是通過計算導線高度與等效厚度的比值，表達式為：

λ_cond＝t/B；

式中：λ_cond-導線軸向等效柔度，無量綱量；

t-單根導線的高度，mm；

B-導線等效厚度，mm；

當導線為自粘性組合導線時：B＝b×n-r；

當導線為自粘性換位導線時：B＝b×(n-1)/2-r；

其它情況：，B＝b-r；

b-單根導線厚度，mm；

n-自粘性換位導線的換位根數；

r-導線倒角尺寸，mm。

4.如權利要求1所述的基于失穩理論的電力變壓器低壓繞組抗短路能力安全性評價方法，其特征在于：步驟三繞組軸向等效柔度合理性評價是通過計算繞組機械高度與繞組幅向尺寸的比值，表達式為：

λ_wind＝H/W；

式中：λ_wind-繞組軸向等效柔度，無量綱量；

H-繞組機械高度，mm；

W-繞組幅向尺寸，mm。

5.如權利要求1所述的基于失穩理論的電力變壓器低壓繞組抗短路能力安全性評價方法，其特征在于：步驟四幅向圓形失穩柔度合理性評價是通過計算繞組平均半徑與導線等效厚度的比值，表達式為：

λ_rad＝R₀/B。

式中：λ_rad-幅向圓形失穩柔度，無量綱量；

R₀-繞組平均半徑，mm。

6.如權利要求1所述的基于失穩理論的電力變壓器低壓繞組抗短路能力安全性評價方法，其特征在于：步驟五中質量控制比例因子評估，通過對比測量實際值與設計值之間比值差異進行的加權和評估。依據不同等效柔度特征量的影響權重，提取質量控制比例因子算法：

式中：δ-質量控制偏差，％。

分子λ_cond、λ_wind、λ_rad表示等效柔度測量實際值；

分母表示等效柔度設計要求值；

γ₁、γ₂、γ₃分別表示導線軸向等效柔度、導線軸向等效柔度和幅向圓形失穩柔度權重系數，取值范圍為1～5。