铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响分析方法及装置，方法包括：建立非晶合金变压器模型，对非晶合金变压器模型进行有限元网格剖分，对剖分后的非晶合金变压器模型进行放置铁芯碎片和不放置铁芯碎片的电场仿真分析，得到非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的电场分布曲线和不放置铁芯碎片的电场分布曲线，对非晶合金变压器模型进行放置铁芯碎片和不放置铁芯碎片的磁场仿真分析，得到非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的磁场分布曲线和不放置铁芯碎片的磁场分布曲线，确定铁芯碎片对非晶合金变压器的影响。本发明专利技术实施例通过有限元分析，能够简便、快速、较为准确地得到放置铁芯碎片和不放置铁芯碎片的非晶合金变压器性能的影响。

Analysis method and device of iron core fragment influence on the performance of amorphous alloy transformer

The present invention provides a method and a device, analysis of the impact of a core debris on the properties of amorphous alloy transformer including: the establishment of amorphous alloy transformer model of amorphous alloy transformer model for finite element mesh, analyzed the electric field simulation core fragment and placed on the core placed pieces of amorphous alloy transformer model dividing the electric field distribution curve of core debris not placed and the electric field distribution curve of amorphous alloy transformer core model fragments, analysis of magnetic field simulation of debris and without iron core placed the core debris of amorphous alloy transformer model, the magnetic field distribution of the core debris not placed and magnetic field distribution curves of amorphous alloy transformer model core debris, determine the impact of core debris on the amorphous alloy transformer. Through the finite element analysis, the performance of the amorphous alloy transformer with iron core debris and iron core debris can be obtained simply, quickly and accurately.

【技术实现步骤摘要】
铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响分析方法及装置
本专利技术属于电气
，尤其涉及一种铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响分析方法及装置。
技术介绍
近年来，节能减排成为我国工业发展的主题之一，发展节能型变压器成为电力发展的一大趋势。素有绿色金属之称的非晶合金因为高磁导率和低损耗的特点越来越多的被用在配电变压器中。但是，非晶合金在拥有优良电磁性能的同时，也具有机械敏感性极易产生铁心碎片的缺点。在非晶合金变压器投入运行后，铁心碎片会对非晶合金变压器的性能产生影响，导致变压器温升过高，使绝缘介质劣化更快，绝缘失效，变压器有效工作时间变短。因此，分析铁心碎片对非晶合金变压器的性能影响，是实现非晶合金变压器安全、高效运行的迫切需要，也对电网高效运行与电力相关企业节能减排意义非凡。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响分析方法及装置，能够简便、快速、较为准确地得到放置铁芯碎片和不放置铁芯碎片的非晶合金变压器电磁场分布，通过分析比较得到铁芯碎片对非晶合金变压器电磁性能的影响。本专利技术实施例的第一方面，提供一种铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响分析方法，包括：通过设定铁芯和高低压绕组，建立非晶合金变压器模型；设置所述铁芯和高低压绕组的材料；建立外加激励电路模型，并将所述外加激励电路模型与所述非晶合金变压器模型连接；对所述非晶合金变压器模型进行有限元网格剖分；通过所述外加激励电路模型，对剖分后的非晶合金变压器模型进行放置铁芯碎片和不放置铁芯碎片的电场仿真分析，得到所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的电场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的电场分布曲线；通过所述外加激励电路模型，并使用瞬态磁场求解器，对所述非晶合金变压器模型进行放置铁芯碎片和不放置铁芯碎片的磁场仿真分析，得到所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的磁场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的磁场分布曲线；通过对所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的电场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的电场分布曲线比较，对所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的磁场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的磁场分布曲线比较，确定铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响。本专利技术实施例的第二方面，提供一种铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响分析装置，包括：变压器模型建立模块，用于通过设定铁芯和高低压绕组，建立非晶合金变压器模型；材料设置模块，用于设置所述铁芯和高低压绕组的材料；外加激励电路模型处理模块，用于建立外加激励电路模型，并将所述外加激励电路模型与所述非晶合金变压器模型连接；有限元网格剖分模块，用于对所述非晶合金变压器模型进行有限元网格剖分；电场仿真模块，用于通过所述外加激励电路模型，对剖分后的非晶合金变压器模型进行放置铁芯碎片和不放置铁芯碎片的电场仿真分析，得到所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的电场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的电场分布曲线；磁场仿真模块，用于通过所述外加激励电路模型，并使用瞬态磁场求解器，对所述非晶合金变压器模型进行放置铁芯碎片和不放置铁芯碎片的磁场仿真分析，得到所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的磁场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的磁场分布曲线；性能确定模块，用于通过对所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的电场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的电场分布曲线比较，对所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的磁场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的磁场分布曲线比较，确定铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响。本专利技术实施例的有益效果是：本专利技术实施例提供的铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响分析方法及装置，首先，通过设定非晶合金铁芯和高低压绕组，建立非晶合金变压器模型，设置所述非晶合金铁芯和高低压绕组的材料；然后建立外加激励电路模型，并将所述外加激励电路模型与所述非晶合金变压器模型连接，对所述非晶合金变压器模型进行有限元网格剖分，最后通过所述外加激励电路模型，对剖分后的非晶合金变压器模型进行放置铁芯碎片和不放置铁芯碎片的电场仿真分析，得到所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的电场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的电场分布曲线，并通过所述外加激励电路模型，并使用瞬态磁场求解器，对所述非晶合金变压器模型进行放置铁芯碎片和不放置铁芯碎片的磁场仿真分析，得到所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的磁场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的磁场分布曲线，对所述的电场分布曲线进行比较和对磁场分布曲线进行比较，确定铁芯碎片对非晶合金变压器的影响。由于本专利技术实施例通过有限元分析，能够简便、快速、较为准确地得到放置铁芯碎片和不放置铁芯碎片的非晶合金变压器电磁场分布，通过分析比较得到铁芯碎片对非晶合金变压器性能的影响。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一个实施例提供的一种铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响分析方法的流程示意图；图2为外加激励电路模型的电路图；图3a为非晶合金变压器模型不放置非晶合金铁芯碎片的电场在x轴方向上的分布曲线示意图；图3b为非晶合金变压器模型不放置非晶合金铁芯碎片的电场在y轴方向上的分布曲线示意图；图3c为非晶合金变压器模型不放置非晶合金铁芯碎片的电场在z轴方向上的分布曲线示意图；图4a为非晶合金变压器模型放置非晶合金铁芯碎片的电场在x轴方向上的分布曲线示意图；图4b为非晶合金变压器模型放置非晶合金铁芯碎片的电场在y轴方向上的分布曲线示意图；图4c为非晶合金变压器模型放置非晶合金铁芯碎片的电场在z轴方向上的分布曲线示意图；图5a1为非晶合金变压器模型不放置非晶合金铁芯碎片的磁场强度在x轴方向上的分布曲线示意图；图5b1为非晶合金变压器模型不放置非晶合金铁芯碎片的磁场强度在y轴方向上的分布曲线示意图；图5c1为非晶合金变压器模型不放置非晶合金铁芯碎片的磁场强度在z轴方向上的分布曲线示意图；图5a2为非晶合金变压器模型不放置非晶合金铁芯碎片的磁感应强度在x轴方向上的分布曲线示意图；图5b2为非晶合金变压器模型不放置非晶合金铁芯碎片的磁感应强度在y轴方向上的分布曲线示意图；图5c2为非晶合金变压器模型不放置非晶合金铁芯碎片的磁感应强度在z轴方向上的分布曲线示意图；图6a1为非晶合金变压器模型放置非晶合金铁芯碎片的磁场强度在x轴方向上的分布曲线示意图；图6b1为非晶合金变压器模型放置非晶合金铁芯碎片的磁场强度在y轴方向上的分布曲线示意图；图6c1为非晶合金变压器模型放置非晶合金铁芯碎片的磁场强度在z轴方向上的分布曲线示意图；图6a2为非晶合金变压器模型放置非晶合金铁芯碎片的磁感应强度在x轴方向上的分布曲线示意图；图6b2为非晶合金变压器模型放置非晶合金铁芯碎片的磁感应强度在y轴方向上的分布曲线示意图；图6c2为非晶合金变压器模型放置非晶合金铁芯碎片的磁感应强度在z轴方向上的分布曲线示意图；图7为本专利技术一个实施例提供的一种铁芯碎片对非晶合金变压器性能影本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响分析方法，其特征在于，包括：通过设定铁芯和高低压绕组，建立非晶合金变压器模型；设置所述铁芯和高低压绕组的材料；建立外加激励电路模型，并将所述外加激励电路模型与所述非晶合金变压器模型连接；对所述非晶合金变压器模型进行有限元网格剖分；通过所述外加激励电路模型，对剖分后的非晶合金变压器模型进行放置铁芯碎片和不放置铁芯碎片的电场仿真分析，得到所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的电场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的电场分布曲线；通过所述外加激励电路模型，并使用瞬态磁场求解器，对所述非晶合金变压器模型进行放置铁芯碎片和不放置铁芯碎片的磁场仿真分析，得到所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的磁场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的磁场分布曲线；通过对所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的电场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的电场分布曲线比较，对所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的磁场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的磁场分布曲线比较，确定铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响。

【技术特征摘要】
1.一种铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响分析方法，其特征在于，包括：通过设定铁芯和高低压绕组，建立非晶合金变压器模型；设置所述铁芯和高低压绕组的材料；建立外加激励电路模型，并将所述外加激励电路模型与所述非晶合金变压器模型连接；对所述非晶合金变压器模型进行有限元网格剖分；通过所述外加激励电路模型，对剖分后的非晶合金变压器模型进行放置铁芯碎片和不放置铁芯碎片的电场仿真分析，得到所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的电场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的电场分布曲线；通过所述外加激励电路模型，并使用瞬态磁场求解器，对所述非晶合金变压器模型进行放置铁芯碎片和不放置铁芯碎片的磁场仿真分析，得到所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的磁场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的磁场分布曲线；通过对所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的电场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的电场分布曲线比较，对所述非晶合金变压器模型放置铁芯碎片的磁场分布曲线和非晶合金变压器模型不放置铁芯碎片的磁场分布曲线比较，确定铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响。2.如权利要求1所述的铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响分析方法，其特征在于，所述对所述非晶合金变压器模型进行有限元网格剖分，包括：对所述非晶合金变压器模型的铁芯和高低压绕组进行有限元网格剖分；其中所述铁芯的最大剖分距离为37.42毫米，所述高低压绕组的最大剖分距离为41.2毫米。3.如权利要求1所述的铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响分析方法，其特征在于，所述通过设定铁芯和高低压绕组，建立非晶合金变压器模型，包括：选择四个单独的铁心框平行排列得到所述非晶合金变压器模型的铁芯，且各个铁心框的截面呈矩形；选择三层圆筒式绕组得到所述非晶合金变压器模型的高低压绕组中的高压绕组，选择箔式绕组得到所述非晶合金变压器模型的高低压绕组中的低压绕组，所述高低压绕组的联结组别为Dyn11。4.如权利要求1所述的铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响分析方法，其特征在于，所述设置所述铁芯和高低压绕组的材料，包括：设置所述铁芯的材料为非晶合金；设置所述高低压绕组的材料为紫铜。5.如权利要求1所述的铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响分析方法，其特征在于，所述建立外加激励电路模型，包括：设置所述外加激励电路模型的绕组的联结组别为Dyn11；将电源侧的端子与所述非晶合金变压器模型的高低压绕组连接；设置所述外加激励电路模型中的原边电阻为5.2399Ω；设置所述外加激励电路模型中的电源电阻为1mΩ。6.一种铁芯碎片对非晶合金变压器性能影响分...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宇晗，郑剑南，王聚海，周纪录，李遵守，张智远，秦晓丹，沈宏亮，赵唯然，张子渲，高占涛，姚跃，武晓娟，王征洋，方旻，马睿，关守姝，董国防，王文宾，韩胜峰，陈岩，包铁华，龚金昊，沈世，徐芳，廉莉莉，效文海，陈东升，王洪彬，陈晓，张孟，李同，马凤强，齐振懿，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网河北省电力公司，国网河北省电力公司邢台供电分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11