一种快速计算变压器抗短路能力的模型及其建立方法

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其是涉及一种快速计算变压器抗短路能力的模型及其建立方法。

背景技术

变压器是电力系统中重要的电气设备，变压器磁路结构复杂，其绕组损坏承受的冲击载荷形式主要为电磁力，因此，变压器漏磁场和电磁力分布特性在绕组强度问题研究中显得尤为重要，从20世纪60年代开始，人们花费大量精力去解决变压器的计算机模型问题，由于变压器的非线性特性，建立令人满意的变压器模型成为一个困难的课题，不像线性系统一样，没有一般的解决方案可以解决非线性方程，即使是数字式的解决方案，也只能很困难的解决某一类的线性方程，在稳定的状态下，存在好的变压器模型，然而在瞬变的状态下，还没有完全令人满意的变压器模型。现有计算变压器抗短路能力，多数以仿真计算和试验验证为手段。

近年来，商业有限元软件得到广泛应用，变压器漏磁场和绕组电磁力的计算要求更高的准确性，由于采用有限元方法进行数值计算的精度与网格剖分的细致程度密切相关，现有技术需要耗费大量的时间、精力与资源才能得到相对准确的计算结果。

现有的变压器模型大、结构复杂、需要较多的计算机资源和计算时间。因此，亟需提供一种能够在计算变压器抗短路能力过程中得到较为精确的计算结果，降低计算机资源的使用并减少计算时间的变压器模型。

发明内容

基于上述问题，本申请提供了一种快速计算变压器抗短路能力模型及其建立方法，能够在计算变压器抗短路能力过程中得到较为精确的计算结果，降低计算机资源的使用并减少计算时间。

第一方面，本申请示出一种快速计算变压器抗短路能力的模型，所述模型为根据实际变压器参数建立的三维模型，包括：A相绕组、B相绕组和C相绕组，所述A相绕组为精细化建模，所述B相绕组和C相绕组为简化建模。

可选的，所述A相绕组包括A相高压绕组与A相低压绕组；所述A相高压绕组与A相低压绕组均包括：线饼、垫块、撑条以及端圈，所述线饼、垫块、撑条以及端圈均与实际变压器部件形状及尺寸相同。

可选的，所述B相绕组和C相绕组为竖直同心圆圆筒，所述竖直同心圆圆筒与实际变压器高压绕组及低压绕组等高，所述同心圆半径与实际变压器线饼内外半径相同。

第二方面，本申请示出一种快速计算变压器抗短路能力的模型建立方法，所述模型为根据实际变压器参数建立的三维模型，所述方法步骤为：

获取厂家提供的实际变压器模型参数；

根据所述实际变压器模型参数建立快速计算变压器抗短路能力的模型；所述模型包括：A相绕组、B相绕组和C相绕组，所述A相绕组为精细化建模，所述B相绕组和C相绕组为简化建模。

可选的，所述A相绕组的建立方法为：

建立A相高压绕组与A相低压绕组；所述A相高压绕组与A相低压绕组均包括：线饼、垫块、撑条以及端圈，所述线饼、垫块、撑条以及端圈均与实际变压器部件形状及尺寸相同。

可选的，所述B相绕组及C相绕组的建立方法为：

将B相绕组和C相绕组建立为竖直同心圆圆筒，所述竖直同心圆圆筒与实际变压器高压绕组及低压绕组等高，所述同心圆半径与实际变压器线饼内外半径相同。

本申请的有益效果为：

本申请示出一种快速计算变压器抗短路能力的模型及其建立方法，所述模型为根据实际变压器参数建立的三维模型，包括：A相绕组、B相绕组和C相绕组，所述A相绕组为精细化建模，所述B相绕组和C相绕组为简化建模。获取厂家提供的实际变压器模型参数；根据所述实际变压器模型参数建立快速计算变压器抗短路能力的模型；所述模型包括：A相绕组、B相绕组和C相绕组，所述A相绕组为精细化建模，所述B相绕组和C相绕组为简化建模。本申请示出的一种快速计算变压器抗短路能力的模型及其建立方法，能够在计算变压器抗短路能力过程中得到较为精确的计算结果，降低计算机资源的使用并减少计算时间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种快速计算变压器抗短路能力的模型示意图；

图2为本申请实施例提供的一种快速计算变压器抗短路能力的模型正视图；

图3为本申请实施例提供的一种快速计算变压器抗短路能力的模型建立方法示意图。

具体实施方式

为使本申请示例性实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

现有的电力系统都采用三相制，所以在实际使用中，三相变压使用广泛，从运行原理来看，三相变压器在对称负载下运行时，各相的电压，电流大小相等，故可取任意一相分析，即可将三相问题转化为单相问题，因此本申请中用于快速计算变压器抗短路能力的模型采用一相精细化建模，其余两相简化建模的技术方案，能够在计算变压器抗短路能力过程中得到较为精确的计算结果，降低计算机资源的使用并减少计算时间。

参阅图1及图2，图1示出了一种快速计算变压器抗短路能力的模型三维示意图，图2示出了一种快速计算变压器抗短路能力的模型主视图。

所述模型为根据实际变压器参数建立的三维模型，包括：A相绕组1、B相绕组2和C相绕组3，所述A相绕组1为精细化建模，所述B相绕组2和C相绕组3为简化建模。

在一可行性实施例中，所述A相绕组1包括A相高压绕组与A相低压绕组；所述A相高压绕组与A相低压绕组均包括：线饼、垫块、撑条以及端圈，所述线饼、垫块、撑条以及端圈均与实际变压器部件形状及尺寸相同。

在一可行性实施例中，所述B相绕组2和C相绕组3为竖直同心圆圆筒，所述竖直同心圆圆筒与实际变压器高压绕组及低压绕组等高，所述同心圆半径与实际变压器线饼内外半径相同。

参阅图3，图3示出了一种快速计算变压器抗短路能力的模型建立方法，所述模型为根据实际变压器参数建立的三维模型，所述方法步骤为：

获取厂家提供的实际变压器模型参数；

根据所述实际变压器模型参数建立快速计算变压器抗短路能力的模型；所述模型包括：A相绕组、B相绕组和C相绕组，所述A相绕组为精细化建模，所述B相绕组和C相绕组为简化建模。

在一可行性实施例中，所述A相绕组的建立方法为：

建立A相高压绕组与A相低压绕组；所述A相高压绕组与A相低压绕组均包括：线饼、垫块、撑条以及端圈，所述线饼、垫块、撑条以及端圈均与实际变压器部件形状及尺寸相同。

在一可行性实施例中，所述B相绕组及C相绕组的建立方法为：

将B相绕组和C相绕组建立为竖直同心圆圆筒，所述竖直同心圆圆筒与实际变压器高压绕组及低压绕组等高，所述同心圆半径与实际变压器线饼内外半径相同。

变压器是电力系统中重要的电气设备，变压器磁路结构复杂，其绕组损坏承受的冲击载荷形式主要为电磁力，因此，变压器漏磁场和电磁力分布特性在绕组强度问题研究中显得尤为重要，计算变压器抗短路能力，多数以仿真计算和试验验证为手段。

近年来，商业有限元软件得到广泛应用，变压器漏磁场和绕组电磁力的计算要求更高的准确性，由于采用有限元方法进行数值计算的精度与网格剖分的细致程度密切相关，现有技术需要耗费大量的时间、精力与资源才能得到相对准确的计算结果。

现有的变压器模型大、结构复杂、需要较多的计算机资源和计算时间，本申请示出的一种快速计算变压器抗短路能力的模型及其建立方法，所述模型为根据实际变压器参数建立的三维模型，包括：A相绕组、B相绕组和C相绕组，所述A相绕组为精细化建模，所述B相绕组和C相绕组为简化建模。获取厂家提供的实际变压器模型参数；根据所述实际变压器模型参数建立快速计算变压器抗短路能力的模型；所述模型包括：A相绕组、B相绕组和C相绕组，所述A相绕组为精细化建模，所述B相绕组和C相绕组为简化建模。本申请示出的一种快速计算变压器抗短路能力的模型及其建立方法，能够在计算变压器抗短路能力过程中得到较为精确的计算结果，降低计算机资源的使用并减少计算时间。

以上结合具体实施例和范例性示例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内，本申请的保护范围以所附权利要求为准。