一种基于相间磁场影响下计算三相变压器短路稳定性方法技术

本发明专利技术涉及一种基于相间磁场影响下计算三相变压器短路稳定性方法，方法如下：获取目标变压器参数，构建其结构模型，计算短路电流激励，有限元计算整个变压器中各个矢量，比较目标变压器各个绕组最大位移矢量和单匝绕组直径，确定变压器短路稳定性情况。本发明专利技术的计算结果更加准确，更能直接反映变压器短路稳定性情况。

A Method for Calculating Short-circuit Stability of Three-phase Transformer Based on Interphase Magnetic Field

The invention relates to a method for calculating short-circuit stability of three-phase transformer based on the influence of phase magnetic field. The method is as follows: acquiring the parameters of target transformer, constructing its structural model, calculating short-circuit current excitation, calculating each vector in the whole transformer by finite element method, comparing the maximum displacement vector of each winding and the diameter of single-turn winding of target transformer, and determining the short-circuit stability of transformer. \u3002 The calculation result of the invention is more accurate and can directly reflect the short-circuit stability of the transformer.

【技术实现步骤摘要】
一种基于相间磁场影响下计算三相变压器短路稳定性方法
本申请涉及电力
，尤其涉及基于相间磁场影响下计算三相变压器短路稳定性方法。
技术介绍
变压器是电网能源传输必备设备之一，变压器稳定性是关系到电网稳定的重要枢纽。随着用电网络日益增大，变压器短路故障频繁发生，为保障电力系统稳定安全运行，对变压器短路稳定性要求越来越高。现阶段，对于变压器短路稳定性判定多采用出厂时对变压器短路稳定性进行的判定。若满足要求，则可以投入运行。但是，随着变压器运输或运行时间的增加，往往使得变压器短路稳定性下降，需要重新对变压器短路稳定性进行评定。然而，在目前的技术水平下，在判断变压器稳定性时，没有考虑到变压器相间磁场的影响下，计算变压器绕组实际的形变，而只采用经验总结或间接参数计算。由于经验总结和间接参数(比如力，电流)计算不能直接反映变压器绕组形变，这些计算都是以三相三柱式(三相五柱式)变压器的其中一相进行分析的，并没有考虑相间磁场的影响，从而导致计算变压器稳定性存在不精确性。因此需要更为精确的分析变压器短路稳定性的方法。
技术实现思路
专利技术目的本申请提供了一种基于相间磁场影响下计算三相变压器短路稳定性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相间磁场影响下计算三相变压器短路稳定性方法，其特征在于：方法如下：获取目标变压器参数，构建其结构模型及计算原理如下：短路时认为变压器铁心不饱和，由于三相短路为三相对称短路，从而把每一相以单相变压器短路计算；计算单相变压器短路时，采用电阻、电感、开关和任意初相角电源串联组成的等效电路计算，用任意初相角电源Usi∠θ表示等效第i相的相电压向量形式，其中θ表示初相角，Ii表示为第i相电流，用Ri表示第i相等效电阻，用Li表示第i相等效电感，S1表示开关，i表示为第A相或第B相或第C相；从而该模型把求解三相短路后电流变化情况转化为了的一阶微分方程的求解过程；计算短路电流激励如下：假设变压器...

【技术特征摘要】
1.一种基于相间磁场影响下计算三相变压器短路稳定性方法，其特征在于：方法如下：获取目标变压器参数，构建其结构模型及计算原理如下：短路时认为变压器铁心不饱和，由于三相短路为三相对称短路，从而把每一相以单相变压器短路计算；计算单相变压器短路时，采用电阻、电感、开关和任意初相角电源串联组成的等效电路计算，用任意初相角电源Usi∠θ表示等效第i相的相电压向量形式，其中θ表示初相角，Ii表示为第i相电流，用Ri表示第i相等效电阻，用Li表示第i相等效电感，S1表示开关，i表示为第A相或第B相或第C相；从而该模型把求解三相短路后电流变化情况转化为了的一阶微分方程的求解过程；计算短路电流激励如下：假设变压器短路前为满载运行，短路后即S1闭合；Usi∠θ的随时间表达式用Usi(t)表示，其中t表示时间区间0秒到0.04秒，求解短路电流过程如下：Usi(t)＝Us×sin(100π×t+θ)(1)令S1闭合时刻用t1表示，t1为时间区间0秒到0.02秒中任意时刻，二次侧突然短路时电路中电感元件存在储能，该储能与S1闭合时刻该相电流值相关，Us表示为电源幅值，由于Usi(t)是由变压器一次侧电源经电路结构变化后运算合成的，所以认为Usi(t)与Ui(t)中时刻同步，Ui(t)表示第i相电压随时间表达式；短路之前电流大小为：式中Ii(t1)表示i相满载运行时的相电流随时间变化的函数在t1时刻电流值，Ui(t1)表示第i相满载运行时的相电压随时间变化的函数在t1时刻电压值，Z是负载阻抗，Z值根据实际运行情况相关，满载运行时，令Z显纯电阻性；短路后由基尔霍夫电压定律得：式中Ii(t)表示第i相短路后的相电流随时间变化值；方程通解为：Ii(t)＝I1(t)+I2(t)(4)式中I1(t)表示方程(3)的齐次方程通解，I2(t)表示方程(3)的非齐次方程的特解；齐次方程通解为：非齐次方程的特解求解如下：I2(t)＝Nsin(100πt+θ)+Qcos(100πt+θ)(6)式(5)和(6)中正体N、Q、P为待求常数，求解常数N、Q时可将公式(1)和(6)带入公式(3)求得，求解常数P时利用短路前后电流初始状态如下，短路前最终时刻记为t1-，Ii(t1-)表示为短路前最终时刻第i相电流值，短路后最初时刻记为t1+，Ii(t1+)表示为短路后最初时刻第i相电流值；Ii(t1+)＝Ii(t1-)＝Ii(t1)(7)将公式(2)、(5)和(6)带入公式(7)求出常数P，进而求出不同t1时刻短路所对应的短路电流；从而可找到最大短路电流所发生的短路时刻，由于三相电流彼此相差120度，所以可由同样的方法求出其他两相的短路电流；求出变压器短路电流后，利用三维结构模型求和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岩，井永腾，张森鹏，菅乐峰，赵博文，王宁，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21