三维有限元多物理场高压并联电抗器机械疲劳的计算方法技术

本发明专利技术属于电力技术领域，提供了一种三维有限元多物理场高压并联电抗器机械疲劳的计算方法，包括步骤：获取电抗器机械结构参数和电气参数；根据电抗器机械结构参数和电气参数建立含铁芯、绕组、油箱、夹件的三维有限元模型；设置三维有限元模型的参数；设置物理场；计算高压并联电抗器内部的磁场分布；计算铁芯的磁致伸缩分布；计算铁芯饼的麦克斯韦应力张量；计算绕组的洛伦兹力；计算高压并联电抗器油箱的振动应力；将计算得到的振动应力作用于电抗器，得到电抗器结构件在磁场效应作用下的形变量计算结果，生成应力分布图；观察应力分布图，计算电抗器结构件容易发生机械疲劳的部位，预测设备投运后可能出现机械故障的位置。预测设备投运后可能出现机械故障的位置。预测设备投运后可能出现机械故障的位置。

【技术实现步骤摘要】
三维有限元多物理场高压并联电抗器机械疲劳的计算方法


[0001]本专利技术属于电力
，特别是涉及三维有限元多物理场高压并联电抗器机械疲劳的计算方法。

技术介绍

[0002]高压电网是我国现有电网的核心，无功平衡是高压电网设计的关键技术之一，高压并联电抗器是实现这一技术的关键设备。高压并联电抗器是电力系统中重要的无功补偿设备，对电力系统的安作用。近年来全国范围内有多台高压并联电抗器处于异常状态或发生故障，因此对高压并联电抗器开展故障诊断具有十分重要的意义。根据发生故障的高压并联电抗器解体报告，高压并联电抗器主要故障形式为内部紧固件松动，产生局部悬浮电位，进而产生异常的局部放电、乙炔增高，最终导致设备停运。
[0003]据相关资料显示，目前常见的高压并联电抗器状态评估方法有油色谱法、特高频法、超声法，这些方法在高压并联电抗器故障后期(出现绝缘缺陷)陷诊断方面表现出较高的准确性，但对于其早期机械故障难以及时诊断。如果能在设备投运前找到设备可能出现故障的薄弱点，可能发生的疲劳状态，设置相适应的安装方案、制定合理的运维计划、有目的的检测检修本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.三维有限元多物理场高压并联电抗器机械疲劳的计算方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：获取电抗器机械结构参数和电气参数；步骤2：根据电抗器机械结构参数和电气参数建立含铁芯、绕组、油箱、夹件的三维有限元模型；步骤3：设置三维有限元模型的参数；步骤4：设置物理场；步骤5：计算高压并联电抗器内部的磁场分布；步骤6：计算铁芯的磁致伸缩分布；步骤7：计算铁芯饼的麦克斯韦应力张量；步骤8：计算绕组的洛伦兹力；步骤9：计算高压并联电抗器油箱的振动应力；步骤10：将计算得到的振动应力作用于电抗器，得到电抗器结构件在磁场效应作用下的形变量计算结果，生成应力分布图；步骤11：观察应力分布图，计算电抗器结构件容易发生机械疲劳的部位。2.根据权利要求1所述的三维有限元多物理场高压并联电抗器机械疲劳的计算方法，其特征在于：所述步骤1中的结构参数包括：铁心窗口的尺寸、绕组的尺寸、夹件、油箱的尺寸。3.根据权利要求2所述的三维有限元多物理场高压并联电抗器机械疲劳的计算方法，其特征在于：所述铁心窗口的尺寸包括铁心窗口的长、宽和高；所述绕组的尺寸包括绕组的高度、内径、外径；所述夹件的尺寸包括夹件的长、宽、高、厚度；所述油箱的尺寸包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈梁远，黎大健，余长厅，赵坚，张磊，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：