基于有限元理论的变压器绕组松动状态下监测方法及系统技术方案

技术编号:40420486 阅读:29 留言:0更新日期:2024-02-20 22:39
本发明专利技术公开了基于有限元理论的变压器绕组松动状态下监测方法及系统,涉及电力技术领域,包括建立三维模型,设置变压器绕组材料属性,施加三维建模边界网格化限制,利用COMSOL模拟三维模型,通过设置线饼间的垫块的弹性模量模拟绕组预紧力的状态。本发明专利技术能够模拟正常运行和松动状态下的电磁力分布和振动响应等,实现了对振动波形的频域分析判定,通过调整弹性模量来模拟不同预紧力状态,实现了对绕组松动程度的定量评估,该方法提供了一种先进的仿真分析与监测手段,有利于及时准确判断绕组松动状态,为操作与维护提供重要技术支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力,特别是基于有限元理论的变压器绕组松动状态下监测方法及系统


技术介绍

1、近年来,随着新型电力系统的构建及电网智能化的提高,作为电力系统中电磁转换和变换电压的重要电气设备变压器,其安全稳定尤为重要,随着新型电力系统朝着高比例新能源发展,新增运行的变压器的数量急剧上升,变压器由于结构复杂、工作周期长、运行环境差等原因,导致变压器的大量投入给电网带来了巨大的安全隐患,保障变压器安全工作是电网工作者的重要任务之一。

2、目前随着电力系统对变压器运行状态的监测要求越来越高,尝试应用有限元理论来模拟变压器绕组的工作状态,有限元理论通过将连续体离散化为有限单元,在每个单元上建立控制方程,求解各单元的物理量,最终合成整体的近似解,这种数值计算方法可以精确描述变压器绕组的应力和变形状态,但现有的有限元理论监测变压器绕组松动状态的研究还不够深入,还需要进一步加强变压器绕组有限元建模,求解算法等方面的工作,以提高监测的精度,利用有限元理论监测变压器绕组松动状态仍处于探索阶段,还需进一步的优化。


术实现思路<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于有限元理论的变压器绕组松动状态下监测方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的基于有限元理论的变压器绕组松动状态下监测方法,其特征在于:所述变压器绕组包括线饼和线饼间的垫块组成,所述线饼的上下端部设有挡板,所述挡板与上下端线饼间均匀设置垫块,所述三维建模包括根据模型的收敛性对变压器箱体按长宽高尺寸进行三维建模。

3.如权利要求2所述的基于有限元理论的变压器绕组松动状态下监测方法,其特征在于:所述材料属性包括线饼和垫块的材料参数,将变压器油、铁芯、线饼以及垫块材料参数赋予有限元模型,所述网格化限制包括在变压器绕组上部的垫块表面设置边界预紧力载荷,绕组端...

【技术特征摘要】

1.基于有限元理论的变压器绕组松动状态下监测方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的基于有限元理论的变压器绕组松动状态下监测方法,其特征在于:所述变压器绕组包括线饼和线饼间的垫块组成,所述线饼的上下端部设有挡板,所述挡板与上下端线饼间均匀设置垫块,所述三维建模包括根据模型的收敛性对变压器箱体按长宽高尺寸进行三维建模。

3.如权利要求2所述的基于有限元理论的变压器绕组松动状态下监测方法,其特征在于:所述材料属性包括线饼和垫块的材料参数,将变压器油、铁芯、线饼以及垫块材料参数赋予有限元模型,所述网格化限制包括在变压器绕组上部的垫块表面设置边界预紧力载荷,绕组端部的垫块表面按物理状态设置为固定约束,限制线饼在x和y方向上的位移,所述进行洛伦兹耦合包括对模型进行瞬态分析,设置时长周期,对不同的周期区域采用的剖分方式处理,所述剖分方式包括常规化网格剖分和精细化网格剖分。

4.如权利要求3所述的基于有限元理论的变压器绕组松动状态下监测方法,其特征在于:所述漏磁分布包括将绕组所处的漏磁分解为轴向和径向,径向指作用在线饼上产生轴向的力,进而导致轴向振动,由于漏磁呈现出对称特性,所述绕组上部线饼电磁力呈现出两端向下的趋势,而绕组下部线饼所受电磁力对绕组呈现为轴向拉力和径向扩张的趋势,所述加速度振动波形包括绕组a、绕组b以及绕组c三相周期,每个周期都排满q个编号。

5.如权利要求4所述的基于有限元理论的变压器绕组松动状态下监测方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:张英徐龙舞王明伟黄杰王为潘云刘喆余鹏程
申请(专利权)人:贵州电网有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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