一种变压器热点温度多物理场计算中热源分布确定方法技术

本发明专利技术属于变压器损耗检测技术领域，尤其涉及一种变压器热点温度多物理场计算中热源分布确定方法，包括：结合所研究的变压器，建立相对应的三维有限元计算模型，基于有限元法对变压器进行仿真计算，对变压器成品进行空载试验和负载试验，将计算得到的各结构件损耗和绕组损耗Pt，Pc，Po，P作为热源，进行变压器流热多物理场计算，本发明专利技术计算简单，效率高，相对于解析公式计算精度更高，可以更好地应用于工程实际。

A method to determine the distribution of heat source in the calculation of multi physical field of transformer hot spot temperature

【技术实现步骤摘要】
一种变压器热点温度多物理场计算中热源分布确定方法
本专利技术属于变压器损耗检测
，尤其涉及一种变压器热点温度多物理场计算中热源分布确定方法。
技术介绍
变压器作为电力系统中最重要的设备之一，数量众多，结构复杂，直接关系到供电的可靠性和安全性。变压器运行时，在铁心、绕组、钢结构件中均要产生损耗，这些损耗将转变为热量散发到周围介质中，继而引起变压器各部件发热，当温度超过绝缘材料所允许的最高工作温度时，就会加速绝缘材料的老化继而影响变压器的寿命。损耗大小以及分布是影响热点温升的最主要原因，对变压器各部件损耗的精确分析是计算变压器热点温升问题非常重要的基础性研究。损耗大小可通过实测值或者经验公式计算值确定，其中实测值认可度较高，但是变压器负载试验得到的负载损耗无法分离各结构件及绕组产生的损耗，因此工程研究者们在长期工作中总结出计算变压器各部分损耗的解析公式，但是随着变压器等级和容量的提升，大型电力变压器要承受很高的电磁负荷密度，变压器漏磁通显著增加，漏磁通穿过夹件、拉板、油箱以及屏蔽等金属结构件时所产生的杂散损耗也随之增大。这些方法的准确性有待提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器热点温度多物理场计算中热源分布确定方法，其特征是，包括：/nS1结合变压器，建立相对应的三维有限元计算模型：根据实际图纸信息确定铁心参数、绕组尺寸和匝数、油箱尺寸，并对模型各部件材料属性进行设置；对各绕组设置电流激励，包括大小以及方向；设置求解边界条件，对模型进行网格划分，设置求解参数进行有限元仿真计算；/nS2基于有限元分析软件进行仿真计算：得到二次侧绕组在额定电流下变压器的漏磁分布，得到涡流密度J等，涡流区域损耗(不包含铁损)通过下式计算：/n

【技术特征摘要】
1.一种变压器热点温度多物理场计算中热源分布确定方法，其特征是，包括：
S1结合变压器，建立相对应的三维有限元计算模型：根据实际图纸信息确定铁心参数、绕组尺寸和匝数、油箱尺寸，并对模型各部件材料属性进行设置；对各绕组设置电流激励，包括大小以及方向；设置求解边界条件，对模型进行网格划分，设置求解参数进行有限元仿真计算；
S2基于有限元分析软件进行仿真计算：得到二次侧绕组在额定电流下变压器的漏磁分布，得到涡流密度J等，涡流区域损耗(不包含铁损)通过下式计算：



计算磁滞损耗部分可以由求得的磁通密度峰值基础上通过N个有限元量使用Ph-Bm表示：



基于上述公式，得到结构件如拉板、夹件、油箱的损耗，分别记为Pt，Pc，Po；
S3对变压器成品进行空载试验和负载试验，得到空载损耗Pk和负载损耗Pf，Pf包括绕组的直流电阻损耗，绕组内产生的涡流损耗、环流损耗以及变压器铁心、油箱、夹件、拉板结构件内产生的损耗；
根据负载试验结果和仿真计算得到的拉板、夹件、油箱上的损耗计算绕组产生的损耗计算绕组损耗，记为P，P＝Pf-Pt-Pc-Po；
S4将计算得到的各结构件损耗...

【专利技术属性】
技术研发人员：亢银柱，晋涛，牛曙，任勇，王璇，李国栋，张琛，邓永清，阮江军，骆小满，徐惠，江翼，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司电力科学研究院，武汉黉门电工科技有限公司，国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山西;14