[发明专利]一种变压器抗短路能力评估方法

说明书

本公开属于变压器技术领域，提供了一种变压器抗短路能力评估方法，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。

技术领域

本公开属于变压器技术领域，具体涉及一种变压器抗短路能力评估方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

变压器在电力系统中占据非常重要的地位，其正常运行对电能的安全传输至关重要，近年来，变压器发生的事故较多，而变压器本身抗短路能力不足是造成设备短路损坏的主要原因，具体表现在绕组绕制较松、换位处理不当、绕组预压力不足、多次冲击累积效应、绕组导线间未固化等。如果在输电线路中一台变压器出现故障而无法稳定运行，将有可能对局部电力系统造成严重影响，甚至引发大规模的停电事故，因此准确的检测电力变压器绕组变形情况，评估变压器抗短路能力对电网安全稳定运行意义非凡。

当变压器突然发生短路故障时，绕组中产生巨大的短路电流，短路电流与漏磁场的相互作用会在绕组上产生正比于短路电流平方的短路电动力。在巨大的电动力的作用下，如果变压器的结构件无法支撑，绝缘的强度低，即抗短路能力不足的话，则会造成绕组的损坏。而在变压器发生短路故障时，绕组的变形发生累积。绕组在短路冲击作用下耐受力下降，更易出现弯曲变形现象，甚至使绝缘受损，发生严重的放电和短路现象。目前阶段对变压器绕组变形严重程度的判据只是根据经验并考虑到限制因素而确定的，无法作为标准限值。

发明内容

为解决上述问题，本公开提出了一种变压器抗短路能力评估方法，采用多种判据联合诊断方法判断短路条件下变压器绕组的变形程度，进而判断短路条件下变压器的抗短路能力，为准确评估变压器抗短路能力提供理论依据。

根据一些实施例，本公开的方案提供了一种变压器抗短路能力评估方法，采用如下技术方案：

一种变压器抗短路能力评估方法，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。

作为进一步的技术限定，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。

作为进一步的技术限定，所述电气参数至少包括变压器的电阻和电感。

作为进一步的技术限定，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。