【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变压器，涉及一种预测变压器绕组结构材料机械寿命的方法、系统、设备及介质。
技术介绍
1、变压器作为电力系统最重要的设备之一，它的安全稳定运行对电网的稳定运行影响重大。根据变压器实际运行情况，在所有故障类型中，由绕组结构老化及破坏是引起变压器故障的主要原因之一，而机械破坏是造车结构材料损伤最常见的原因。相比铁芯等部件，变压器绕组更容易因机械载荷而发生破坏，因此认为变压器的机械寿命主要由绕组的机械寿命决定。变压器在长期运行过程中，绕组电流和漏磁场共同作用产生的电磁力将使绕组铜导线、垫块、绝缘纸发生机械老化和机械疲劳损伤，进而使其机械强度逐渐降低，主要表现为静强度和机械疲劳强度。在短路冲击作用下，虽然作用时间一般较短，但绕组受到的电磁力大小可以达到正常时的几十倍至上百倍，这将对变压器的机械寿命带来巨大损失，严重时，可导致绕组等部件发生严重变形、断裂失效，使变压器彻底损毁。因此，有必要深入研究变压器绕组结构材料机械特性，掌握其机械损伤效应，并对其机械寿命进行评估，为变压器设计和运行维护策略制定提供技术支持。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种预测变压器绕组结构材料机械寿命的方法、系统、设备及介质，该方法、系统、设备及介质能够评估变压器绕组结构材料的机械寿命。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术一方面，本专利技术提供了一种预测变压器绕组结构材料机械寿命的方法，包括：
4、获取
5、根据所述变压器绕组的变形量判断变压器绕组是否发生塑性形变；
6、判断垫块的应力是否大于预设应力上限；
7、当变压器绕组发生塑性形变或者垫块的应力大于预设应力上限时，则说明变压器绕组已经损坏失效、机械寿命丧失；否则，则根据变压器结构危险部位的应力幅值及作用次数，预测变压器绕组结构材料的机械寿命。
8、所述根据变压器结构危险部位的应力幅值及作用次数，预测变压器绕组结构材料的机械寿命的具体操作为：
9、根据变压器绕组结构危险部位的应力幅值及作用次数，以及变压器绕组铜导线、垫块及绝缘纸的s-n曲线，计算变压器绕组结构的机械疲劳累积损伤；
10、判断铜导线或垫块的机械疲劳累积损伤是否超过预设损伤上限；
11、当铜导线或垫块的机械疲劳累积损伤超过预设损伤上限，则说明变压器绕组已经损坏失效、机械寿命丧失；否则，则根据变压器绕组的机械寿命损失量、变压器绕组结构材料的动态s-n曲线、变压器绕组结构材料的机械应力循环历史数据以及变压器绕组结构材料机械强度退化规律，计算变压器绕组铜导线及垫块的剩余机械强度；
12、根据变压器绕组铜导线及垫块的剩余机械强度和变压器绕组额定运行时的机械应力水平，评估变压器绕组结构材料的机械寿命。
13、还包括：
14、对变压器绕组结构材料铜线、垫块、绝缘纸进行机械疲劳特性测试试验；
15、根据试验结果拟合得到变压器绕组铜导线、垫块及绝缘纸的s-n曲线。
16、还包括：
17、根据变压器的历史运行数据，确定变压器额定运行时的额定电流及短路故障电流波形，并以此确定变压器绕组结构的最大应力所在位置，将所述最大应力所在位置作为变压器结构的危险部位。
18、本专利技术二方面，本专利技术提供了一种预测变压器绕组结构材料机械寿命的系统，包括：
19、获取模块，用于获取变压器绕组的变形量以及垫块应力；
20、第一判断模块，用于根据所述变压器绕组的变形量判断变压器绕组是否发生塑性形变；
21、第二判断模块，用于判断垫块的应力是否大于预设应力上限；
22、预测模块，用于当变压器绕组发生塑性形变或者垫块的应力大于预设应力上限时，则说明变压器绕组已经损坏失效、机械寿命丧失；否则，则根据变压器结构危险部位的应力幅值及作用次数，预测变压器绕组结构材料的机械寿命。
23、所述预测模块包括：
24、第一计算模块，用于根据变压器绕组结构危险部位的应力幅值及作用次数，以及变压器绕组铜导线、垫块及绝缘纸的s-n曲线，计算变压器绕组结构的机械疲劳累积损伤；
25、第三判断模块，用于判断铜导线或垫块的机械疲劳累积损伤是否超过预设损伤上限；
26、第二计算模块，用于当铜导线或垫块的机械疲劳累积损伤超过预设损伤上限，则说明变压器绕组已经损坏失效、机械寿命丧失；否则，则根据变压器绕组的机械寿命损失量、变压器绕组结构材料的动态s-n曲线、变压器绕组结构材料的机械应力循环历史数据以及变压器绕组结构材料机械强度退化规律，计算变压器绕组铜导线及垫块的剩余机械强度；
27、评估模块，用于根据变压器绕组铜导线及垫块的剩余机械强度和变压器绕组额定运行时的机械应力水平，评估变压器绕组结构材料的机械寿命。
28、还包括：
29、确定模块，用于根据变压器的历史运行数据，确定变压器额定运行时的额定电流及短路故障电流波形，并以此确定变压器绕组结构的最大应力所在位置，将所述最大应力所在位置作为变压器结构的危险部位。
30、本专利技术三方面，本专利技术提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述预测变压器绕组结构材料机械寿命的方法的步骤。
31、本专利技术四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述预测变压器绕组结构材料机械寿命的方法的步骤。
32、本专利技术具有以下有益效果：
33、本专利技术所述的预测变压器绕组结构材料机械寿命的方法、系统、设备及介质在具体操作时，当变压器绕组发生塑性形变或者垫块的应力大于预设应力上限时，则说明变压器绕组已经损坏失效、机械寿命丧失；否则，则根据变压器结构危险部位的应力幅值及作用次数，预测变压器绕组结构材料的机械寿命，以评估变压器绕组结构材料的机械寿命，为变压器设计和运行维护策略制定提供技术支持。
34、进一步，根据变压器绕组的机械寿命损失量、变压器绕组结构材料的动态s-n曲线、变压器绕组结构材料的机械应力循环历史数据以及变压器绕组结构材料机械强度退化规律，计算变压器绕组铜导线及垫块的剩余机械强度，机械寿命预测的准确性较高。
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1.一种预测变压器绕组结构材料机械寿命的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的预测变压器绕组结构材料机械寿命的方法，其特征在于，所述根据变压器结构危险部位的应力幅值及作用次数，预测变压器绕组结构材料的机械寿命的具体操作为：
3.根据权利要求2所述的预测变压器绕组结构材料机械寿命的方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求1所述的预测变压器绕组结构材料机械寿命的方法，其特征在于，还包括：
5.一种预测变压器绕组结构材料机械寿命的系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的预测变压器绕组结构材料机械寿命的系统，其特征在于，所述预测模块包括：
7.根据权利要求5所述的预测变压器绕组结构材料机械寿命的系统，其特征在于，还包括：
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-4任一项所述预测变压器绕组结构材料机械寿命的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算
...【技术特征摘要】
1.一种预测变压器绕组结构材料机械寿命的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的预测变压器绕组结构材料机械寿命的方法，其特征在于，所述根据变压器结构危险部位的应力幅值及作用次数，预测变压器绕组结构材料的机械寿命的具体操作为：
3.根据权利要求2所述的预测变压器绕组结构材料机械寿命的方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求1所述的预测变压器绕组结构材料机械寿命的方法，其特征在于，还包括：
5.一种预测变压器绕组结构材料机械寿命的系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的预测变压器绕组结...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋浩永，黄青丹，陈于晴，黄慧红，王勇，李东宇，杨柳，王婷延，赵崇智，刘静，韦凯晴，吴培伟，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：
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