[發明專利]一種電抗器合閘暫態電流計算方法、裝置和電子設備

在審

• 申請號: 202210411344.6
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114611061A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 張曉美;張昭;張珊珊;孔祥宇;郭家元
• 申請（專利權）人: 西安西電變壓器有限責任公司;中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 姚璐華

1.一種電抗器合閘暫態電流計算方法，其特征在于，包括：

獲取目標電抗器的目標參數；

基于所述目標參數構建所述目標電抗器的電壓平衡方程，并對所述電壓平衡方程進行求解，得到目標電抗器的磁通隨時間變化的函數關系；

基于所述目標電抗器的硅鋼片的材料特性，得到目標電抗器的相對磁導率與磁密之間的關系曲線；

對所述目標電抗器的磁路等效方程進行求解，得到所述目標電抗器漏磁密隨時間變化的函數關系；

基于目標電抗器的相對磁導率與磁密之間的關系曲線對目標函數進行求解，得到不同時刻鐵芯磁密，所述目標函數為其中，所述B_c(t)為t時刻的鐵芯磁密，S_c為目標電抗器的鐵心有效截面積，所述∑δ為目標電抗器的鐵心氣隙總長度，l為目標電抗器窗高，所述μ_r(t)為t時刻，目標電抗器的相對磁導率，S₀為目標電抗器的漏磁有效截面積，所述φ(t)為t時刻目標電抗器的磁通量；

獲取與不同時刻鐵芯磁密對應的不同時刻的合閘暫態電流值。

2.根據權利要求1所述的電抗器合閘暫態電流計算方法，其特征在于，所述目標參數包括：

目標電抗器的直流電阻、主磁通有效面積和漏磁通有效面積。

3.根據權利要求2所述的電抗器合閘暫態電流計算方法，其特征在于，所述磁通隨時間變化的函數關系為：

其中，所述ψ為目標電抗器的合閘角度，所述R為目標電抗器的直流電阻，所述L為目標電抗器的電感量，所述φ_m為目標電抗器的平均磁通峰值，所述t為時刻，φ(t)為t時刻目標電抗器的磁通峰值，所述ω為施加在目標電抗器上的電壓角頻率。

4.根據權利要求3所述的電抗器合閘暫態電流計算方法，其特征在于，所述相對磁導率與磁密之間的關系曲線為：

μ_r＝f(B_C)，其中，所述μ_r為所述目標電抗器的相對磁導率，B_c為所述目標電抗器的鐵芯磁密。

5.根據權利要求4所述的電抗器合閘暫態電流計算方法，其特征在于，所述漏磁密隨時間變化的函數關系為：

其中，所述l為目標電抗器的電抗器窗高，所述B₀(t)為目標電抗器在t時刻的漏磁密，所述∑δ為所述目標電抗器的鐵心氣隙總長度，所述μ_r(t)為t時刻所述目標電抗器的相對磁導率。

6.根據權利要求5所述的電抗器合閘暫態電流計算方法，其特征在于，所述基于目標電抗器的相對磁導率與磁密之間的關系曲線對目標函數進行求解，得到不同時刻鐵芯磁密，包括：

配置各個時刻對應的初選鐵芯磁密；

將所述各個時刻對應的初選鐵芯磁密代入所述目標函數，判斷所述F(t)的值是否位于預設范圍內；

當所述F(t)的值沒有位于預設范圍內時，更改所述初選鐵芯磁密，直至所述初選鐵芯磁密所對應的F(t)的值均位于預設范圍內；

當所述F(t)的值位于預設范圍內時，將所述初選鐵芯磁密作為對應時刻的鐵芯磁密；

獲取各個時刻的鐵芯磁密。

7.根據權利要求6所述的電抗器合閘暫態電流計算方法，其特征在于，所述獲取與不同時刻鐵芯磁密對應的不同時刻的合閘暫態電流值，包括：

將不同時刻鐵芯磁密代入公式計算得到與不同時刻鐵芯磁密對應的不同時刻的合閘暫態電流值I(t)，其中，∑σ指的是目標電抗器的氣隙總長度，所述N為目標電抗器的電抗器匝數。