[发明专利]一种变压器抗短路能力评估方法

权利要求书

1.一种变压器抗短路能力评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取变压器的电气参数和有限元仿真模型；

根据所获取的电气参数，构建变压器短路模型，模拟变压器突发短路故障；

基于所述有限元仿真模型和所述变压器短路模型，计算变压器的短路电流、变压器绕组的形变分布和变压器绕组形变量，进行所述变压器短路模型的实时更新，得到变压器的频率响应曲线；

根据所得到的频率响应曲线评估变压器抗短路能力。

2.如权利要求1中所述的一种变压器抗短路能力评估方法，其特征在于，所述有限元仿真模型的获取过程为：以变压器的尺寸参数为基础，在有限元仿真软件中建立变压器三维仿真模型，在所述变压器三维仿真模型的下端部件上施加固定约束，在所述变压器三维仿真模型的上端部件上施加位置约束，对所述变压器三维仿真模型添加指定的加速度。

3.如权利要求1中所述的一种变压器抗短路能力评估方法，其特征在于，所述电气参数至少包括变压器的电阻和电感。

4.如权利要求1中所述的一种变压器抗短路能力评估方法，其特征在于，利用MATLAB中的Simulink模块搭建突发短路条件下变压器绕组模型，在Simulink中添加三相接地故障模块，将短路设置在故障相之间或故障相与地之间，模拟变压器突发短路故障。

5.如权利要求1中所述的一种变压器抗短路能力评估方法，其特征在于，所述根据所得到的频率响应曲线评估变压器抗短路能力的过程中，当频率响应曲线在低频段内的相关系数小于第一阈值时，变压器绕组严重变形；当频率响应曲线在低频段内的相关系数处于第一阈值和第二阈值之间、或频率响应曲线在中频段内的相关系数小于第一阈值时，变压器绕组明显变形；当频率响应曲线在低频段内的相关系数处于第二阈值和第三阈值之间、且频率响应曲线在中频段内的相关系数处于第一阈值和第二阈值之间时，变压器绕组轻度变形；当频率响应曲线在低频段内的相关系数大于第三阈值、且频率响应曲线在中频段内的相关系数大于第二阈值、且频率响应曲线在高频段内的相关系数大于第一阈值时，变压器绕组正常。

6.如权利要求5中所述的一种变压器抗短路能力评估方法，其特征在于，若频率响应曲线在低频段内的相关系数处于第一阈值和第三阈值之间或频率响应曲线在中频段内的相关系数小于第二阈值时，变压器绕组变形不严重，则需通过判断短路后的电感参数与初始参数的变化关系确定变压器的抗短路能力。

7.如权利要求6中所述的一种变压器抗短路能力评估方法，其特征在于，若短路后的电感参数与初始参数相比变化不超过设定值时，则短路后变压器未失去抗短路能力，继续进行短路仿真分析；若超过设定值，则判断电容参数与初始参数的变化关系；

若电容参数与初始参数相比变化不超过设定值时，则短路后变压器未失去抗短路能力，继续进行短路仿真分析；若超过设定值，则判断环向拉伸应力和环向压缩应力与许用应力的关系。

8.如权利要求7中所述的一种变压器抗短路能力评估方法，其特征在于，若环向拉伸应力不大于第二应力阈值、且环向压缩应力不大于第一应力阈值时，则变压器在短路之后未失去抗短路能力，继续进行短路仿真分析；若环向拉伸应力大于第二应力阈值、或环向压缩应力大于第一应力阈值，则需判断撑条间的跨度内的导线辐向弯曲应力与许用应力的关系。

9.如权利要求8中所述的一种变压器抗短路能力评估方法，其特征在于，若撑条间的跨度内的导线辐向弯曲应力不大于第二应力阈值，则变压器在短路之后未失去抗短路能力，继续进行短路仿真分析；若撑条间的跨度内的导线辐向弯曲应力大于第二应力阈值，则需判断辐向垫块间的跨度内的导线轴向弯曲应力与许用应力的关系；若辐向垫块间的跨度内的导线轴向弯曲应力不大于第二应力阈值，则变压器在短路之后未失去抗短路能力，继续进行短路仿真分析；若辐向垫块间的跨度内的导线轴向弯曲应力大于第二应力阈值，则判断安全系数。

10.如权利要求9中所述的一种变压器抗短路能力评估方法，其特征在于，若安全系数大于安全系数阈值，则变压器绕组在短路中没有失去稳定性，继续进行短路仿真分析；若安全系数不大于安全系数阈值，则判断辐向垫块压缩应力的数值。