[发明专利]一种电抗器匝间短路电流的计算方法

说明书

本发明公开了一种电抗器匝间短路电流的计算方法，其特征在于，包括步骤：步骤1：建立电抗器匝间短路模型；步骤2：模型导入软件Maxwell，通过求解器设定、激励添加、网格划分后完成电感矩阵M的计算；步骤3：求解电抗器匝间短路电流。本发明通过建立电抗器匝间短路三维模型，精确计算出匝间短路电流，不但避免了破坏性试验对电抗器的损坏，而且为电抗器的运行维护、继电保护以及在线监测提供了必要的数据支持，从而真正做到防微杜渐，防患于未然。

技术领域

本发明涉及电力设备数值计算与分析领域，具体涉及一种电抗器匝间短路电流的计算方法。

背景技术

电抗器作为电力系统主要的感性元件，广泛应用于滤波、限流、无功补偿和改善线路电压分布等方面。但一直以来，电抗器故障居高不下，其中以匝间短路故障为主。电抗器一旦发生匝间短路故障，短路处强大的短路电流将使周围金属闭合回路产生强大环流，并对电抗器绝缘造成巨大破坏，严重时甚至烧毁电抗器。因此，对电抗器匝间短路的研究十分必要，尤其是匝间短路电流。

电抗器投入现场运行之前，对其能承受的匝间短路电流进行预测是十分关键且必要的，然而电抗器匝间短路电流至今没有较好的计算方法，一般通过试验的方法获取匝间短路电流不仅需要耗费大量的人力和物力，而且对电抗器造成不可逆转的破坏。建立电抗器匝间短路三维模型，精确计算出匝间短路电流，不但避免了破坏性试验对电抗器的损坏，而且为电抗器的运行维护以及在线监测提供了必要的数据支持，从而真正做到防微杜渐，防患于未然。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种电抗器匝间短路电流的计算方法，解决了获取电抗器匝间短路电流需要大型试验且对电抗器造成不可逆转破坏的问题，避免了破坏性试验对电抗器的损坏，而且为电抗器的运行维护、继电保护以及在线监测提供了必要的数据支持，从而真正做到防微杜渐，防患于未然。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种电抗器匝间短路电流的计算方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1：建立电抗器匝间短路模型；

步骤2：模型导入软件Maxwell，通过求解器设定、激励添加、网格划分后完成电感矩阵

M的计算；

步骤3：求解电抗器匝间短路电流。

前述的一种电抗器匝间短路电流的计算方法，其特征是：所述步骤1中，采用SolidWorks软件建立电抗器匝间短路模型，短路模型包括正常部分与短路层。

前述的一种电抗器匝间短路电流的计算方法，其特征是：所述短路层包括短路匝、短路层上部分和短路层下部分。

前述的一种电抗器匝间短路电流的计算方法，其特征是：所述步骤2将建立好的电抗器匝间短路模型导入Maxwell软件中，求解器设定为静态磁场求解器，在静态磁场求解器中，激励电流任意，增加Matrix，设置电抗器各层线圈匝数，将匝间短路层上部分和短路层下部分设置成串联形式，经过网格划分，最终完成匝间短路电感矩阵M的计算。

前述的一种电抗器匝间短路电流的计算方法，其特征是：所述步骤3，电抗器匝间短路电流计算公式为：

式中，