基于有限元理论的变压器铁芯松动状态下监测方法及系统技术方案

技术编号:40519984 阅读:33 留言:0更新日期:2024-03-01 13:37
本发明专利技术公开了基于有限元理论的变压器铁芯松动状态下监测方法及系统,涉及电力技术领域,包括通过建立二维几何模型,利用COMSOL求解二维几何模型,计算变压器铁芯振动内部磁通分布,针对变压器铁芯松动状态下振动内部磁通分布,通过铁芯预紧力的弹性模量变化反应松动程度,对变压器铁芯实时监测。本发明专利技术精确计算铁芯内部的磁通分布,反映铁芯的实际工作状态,通过比较不同预紧力下的磁通分布变化,可以监测铁芯松动程度,实现对铁芯松动的实时监测,建立了一个结合有限元计算与参数比较的新方法,可以持续监测铁芯状态,有效弥补了现有技术间歇性和精度不高的缺点,更适合变压器的在线实时监测。

【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铁芯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,充分保证电力系统的安全稳定运行。

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铁芯的工作状态,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铁芯的应力和变形状态,但现有的有限元理论监测变压器铁芯松动状态的研究还不够深入,还需要进一步加强变压器铁芯有限元建模,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铁芯松动状态仍处于探索阶段,还需进一步的优化。


<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铁芯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铁芯松动状态下监测方法,其特征在于:所述建立二维几何模型包括根据变压器铁芯的实际尺寸建立二维等效模型,所述变压器铁芯包括铁芯铁轭、中心柱和绕组,在变压器铁芯周边添加物理场,根据变压器铁芯振动原理,选择物理电磁场、固体力学场和多物理场下的磁致伸缩。

3.如权利要求2所述的基于有限元理论的变压器铁芯松动状态下监测方法,其特征在于:所述对铁芯材料属性进行设置包括根据变压器铁芯材料和变压器油材料确定属性值,根据物理场对模型中的铁芯材料和变压器油材料进行自定义。...

【技术特征摘要】

1.基于有限元理论的变压器铁芯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铁芯松动状态下监测方法,其特征在于:所述建立二维几何模型包括根据变压器铁芯的实际尺寸建立二维等效模型,所述变压器铁芯包括铁芯铁轭、中心柱和绕组,在变压器铁芯周边添加物理场,根据变压器铁芯振动原理,选择物理电磁场、固体力学场和多物理场下的磁致伸缩。

3.如权利要求2所述的基于有限元理论的变压器铁芯松动状态下监测方法,其特征在于:所述对铁芯材料属性进行设置包括根据变压器铁芯材料和变压器油材料确定属性值,根据物理场对模型中的铁芯材料和变压器油材料进行自定义。

4.如权利要求3所述的基于有限元理论的变压器铁芯松动状态下监测方法,其特征在于:所述边界网格化限制包括根据铁芯磁致伸缩进行边界条件设置,在磁场物理场下将变压器的油箱选择磁绝缘,限制磁通流出变压器箱体,在固体力学物理场下,对铁芯的底部施加固定约束,对铁芯的边界设定自由区域,对变压器铁芯区域采用超细化网格大小,对变压器油区域进行自由三角形网格剖分,若网格剖分单元过大,则计算结果误差较大,若网格剖分单元过小,则计算结果误差准确。

5.如权利要求4所述的基于有限元理论的变压器铁芯松动状态下监测方法,其特征在于:所述求解二维几何模型包括采用全耦合求解器和分离式求...

【专利技术属性】
技术研发人员:张英徐龙舞王明伟黄杰王为赵世钦
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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