[发明专利]用于高频条件下变压器绕组分布参数的计算方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于高频条件下变压器绕组分布参数的计算方法及系统，包括：建立绕组的纵向等值电容公式；根据变压器绕组的有限元模型获取变压器线饼的匝间电容、饼间电容、绕组间电容及对地电容；将变压器线饼的匝间电容及饼间电容带入到绕组的纵向等值电容公式中，得绕组的纵向等值电容；建立高频条件下变压器高低调压绕组分布参数的梯形等效电路，然后根据高频条件下变压器高低调压绕组分布参数的梯形等效电路根据高频条件下变压器高低调压绕组分布参数的梯形等效电路计算冲击电压下变压器绕组各饼的电位，继而计算得到变压器内的场强分布，该方法及系统能够较为准确的计算高频条件下变压器绕组的分布参数。

技术领域

本发明属于变压器技术领域，涉及一种用于高频条件下变压器绕组分布参数的计算方法及系统。

背景技术

雷电冲击对变压器的影响非常大，根据实际变压器故障统计结果得到，雷电冲击造成绕组绝缘破坏的概率达到一半以上。其根本原因为，雷电冲击电压的特性，即上升时间短，幅值高，并且绝缘破坏后不能自然恢复，故为了能够比较准确地掌握变压器的抗雷电冲击能力，尽早发现变压器绝缘不足，有必要对变压器绕组雷电冲击下的绝缘进行深入研究，现有的研究基本是采用计算公式法来对高频条件下变压器的参数进行计算的，计算精度较差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于高频条件下变压器绕组分布参数的计算方法及系统，该方法及系统能够较为准确的计算高频条件下变压器绕组的分布参数。

为达到上述目的，本发明所述的用于高频条件下变压器绕组分布参数的计算方法包括：

建立绕组的纵向等值电容公式；

根据变压器绕组的有限元模型获取变压器线饼的匝间电容、饼间电容、绕组间电容及对地电容；

将变压器线饼的匝间电容及饼间电容带入到绕组的纵向等值电容公式中，得绕组的纵向等值电容；

根据变压器线饼的匝间电容、饼间电容、绕组间电容、对地电容及绕组的纵向等值电容，建立高频条件下变压器高低调压绕组分布参数的梯形等效电路，根据高频条件下变压器高低调压绕组分布参数的梯形等效电路计算冲击电压下变压器绕组各饼的电位，继而计算得到变压器内的场强分布。

根据待计算变压器绕组的类型进行绕组的电位分析，并根据分析结果建立绕组的纵向等值电容公式。

根据所述分析结果，基于能量守恒定律推导得到绕组的纵向等值电容公式。

所述变压器绕组的有限元模型为变压器的二维有限元模型或者变压器的三维有限元模型。

在高频条件下变压器高低调压绕组分布参数的梯形等效电路中，将绕组的两个饼作为一个单元，计算各单元的对地电容、纵向等值电容及高低调压绕组间的电容。

一种用于高频条件下变压器绕组分布参数的计算系统包括：

构建模块，用于建立绕组的纵向等值电容公式；

有限元分析模块，用于根据变压器绕组的有限元模型获取变压器线饼的匝间电容、饼间电容、绕组间电容及对地电容；

计算模块，用于将变压器线饼的匝间电容及饼间电容带入到绕组的纵向等值电容公式中，得绕组的纵向等值电容；

数据处理模块，用于根据变压器线饼的匝间电容、饼间电容、绕组间电容、对地电容及绕组的纵向等值电容，建立高频条件下变压器高低调压绕组分布参数的梯形等效电路，根据高频条件下变压器高低调压绕组分布参数的梯形等效电路计算冲击电压下变压器绕组各饼的电位，继而计算得到变压器内的场强分布。

根据待计算变压器绕组的类型进行绕组的电位分析，并根据分析结果建立绕组的纵向等值电容公式。

根据所述分析结果，基于能量守恒定律推导得到绕组的纵向等值电容公式。