[發明專利]一種變壓器繞組穩定性分析方法、裝置及存儲介質

在審

• 申請號: 202310089730.2
• 申請日: 2023-02-08
• 公開（公告）號: CN116108718A
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 楊賢;馬志欽;蔡玲瓏;廖梓豪;周丹;舒想;姜爍
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17;G06F111/04;G06F113/04;G06F119/02;G06F119/14
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳旭紅

本發明公開了一種變壓器繞組穩定性分析方法、裝置及存儲介質，其中方法包括：根據變壓器計算單獲取餅式繞組模型的導線參數和絕緣紙參數，以每根導線為單位，根據導線參數和絕緣紙參數建立變壓器的繞組分匝模型；將繞組分匝模型導入到電磁場中進行電磁計算得到電磁數據，將電磁數據映射至結構場中；在結構場設置材料參數和約束條件，根據材料參數和約束條件設置求解繞組分匝模型，得到每根導線的穩定性分析結果。本發明能夠在繞組分匝模型的基礎上，進一步考慮不同線規和不同導線形式的變壓器繞組穩定性分析，且本發明實施例以導線單位建立繞組分匝模型，能夠有效提高對導線的應力分析精確度，從而能夠有效提高變壓器繞組的穩定性分析結果。

技術領域

本發明涉及變壓器繞組技術領域，尤其是涉及一種變壓器繞組穩定性分析方法、裝置及存儲介質。

背景技術

隨著電力系統容量和單臺變壓器容量的與日俱增，對電力系統及其設備的穩定運行也提出了更高的要求。變壓器作為現代電網中最重要、最昂貴的設備之一，其可靠運行是保證電網安全運行的關鍵。大型電力變壓器的健康水平和運行狀況好壞直接關系到電網運行的安全與穩定。電力變壓器一旦發生故障可能會造成設備損壞、嚴重時會導致大規模的停電，造成嚴重的社會影響。電力系統短路故障不可避免，當變壓器遭受短路故障時，繞組中將會流過巨大的短路電流，可達額定電流的幾倍甚至幾十倍，隨著電流的增加，繞組漏磁場也將大大增加。在激增的短路電流與繞組漏磁場的共同作用下，繞組會承受巨大的短路電動力，最大可以達到額定運行時的幾十倍甚至上百倍。在巨大短路電動力作用下，可能會導致變壓器繞組永久變形、絕緣破壞、機械強度下降，甚至造成變壓器故障。

現有的電壓器繞組穩定性分析方法通常為按照餅為單位來建立繞組的力學模型，根據該力學模型進行仿真分析得到變壓器繞組穩定性分析結果，但是按照餅為單位來建立繞組的力學模型，只能得到整餅所受到的短路力，每匝導線受力做近似處理，導致變壓器繞組穩定性分析結果的精確度較低。

發明內容

本發明提供一種變壓器繞組穩定性分析方法、裝置及存儲介質，以解決現有的變壓器繞組穩定性分析方法按照餅為單位來建立繞組的力學模型，只能得到整餅所受到的短路力，每匝導線受力做近似處理，導致變壓器繞組穩定性分析結果的精確度較低的技術問題。

本發明的一個實施例提供了一種變壓器繞組穩定性分析方法，包括：

根據變壓器計算單獲取餅式繞組模型的導線參數和絕緣紙參數，以每根導線為單位，根據所述導線參數和絕緣紙參數建立變壓器的繞組分匝模型；

將繞組分匝模型導入到ANSYS電磁場中進行電磁計算得到電磁數據，將所述電磁數據映射至ANSYS結構場中；

在所述ANSYS結構場設置材料參數和約束條件，根據所述材料參數和約束條件設置求解所述繞組分匝模型，得到每根導線的穩定性分析結果。

進一步的，所述導線參數包括繞組導線的形式和單根導線的尺寸，所述絕緣紙參數包括絕緣紙尺寸。

進一步的，所述將繞組分匝模型導入到ANSYS電磁場中進行電磁計算得到電磁數據，將所述電磁數據映射至ANSYS結構場中，包括：

將所述繞組分匝模型導入到ANSYS電磁場中，利用電磁模塊對所述繞組分匝模型進行有限元磁場計算，得到所述繞組分匝模型對應的載荷值；

將所述載荷值映射至ANSYS結構場中。

進一步的，所述材料參數包括導線中的彈性模量、泊松比和材料的多線性模型。

進一步的，所述根據所述材料參數和約束條件設置求解所述繞組分匝模型，得到每根導線的穩定性分析結果，包括：

根據所述材料參數和約束條件求解所述繞組分匝模型，得到每根導線和絕緣紙的穩定性參數，根據所述穩定性參數與預設值的比對結果，得到每根導線的穩定性分析結果，所述穩定性參數包括位移和應力分布。