【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变电设备运行维护，特别是一种降低油浸式变压器油箱壁面损耗的方法。
技术介绍
1、油浸式变压器长时间运行会使箱体表面损耗增加，进而造成变压器整体温度上升，为了提升运行维护水平以及保证电网的安全可靠运行，通常在变压器油箱内壁上铺设屏蔽板；目前油浸式变压器施加屏蔽通常采用磁屏蔽或者电屏蔽两种方式，利用一些金属材料的屏蔽特性做成屏蔽板，有效吸收进入箱体的漏磁通量，进而减少变压器箱壁的涡流损耗，降低变压器箱体的整体温度；现有技术的屏蔽板在不同应用场景中对降低变压器油箱壁面损耗具有不同效果，而现有技术缺少一种对比方法来对比不同使用场景下两种屏蔽方式的优劣，因此，需要设计一种降低油浸式变压器油箱壁面损耗的方法来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种降低油浸式变压器油箱壁面损耗的方法，能够有效减小变压器箱体壁面产生的涡流损耗，从而降低变压器箱体温度，保证变压器安全稳定运行。
2、为实现上述技术效果，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种降低油浸式变压器油箱壁面损耗的方法，包括：
4、s1，在有限元仿真软件中建立变压器整体模型，包括铁芯、高压绕组、中压绕组、低压绕组和油箱；
5、s2，对变压器各结构进行材料及初始参数设置，初始参数包括变压器容量、额定电压以及变压器内部部件物理结构参数；
6、s3，以油箱厚度为切割标准，将变压器分为前侧、后侧、左侧、右侧、箱顶和箱底六个域，利用有限元软件内置损
7、qc＝khfαbmβ；
8、式中，qc为铁芯损耗密度；f为激励信号频率；bm为峰值磁感应强度；kh、α、β为损耗系数；
9、
10、式中，qi为第i个包封的绕组损耗密度，ii、di、wi和si分别表示第i个包封电流、直径、匝数和导线的横截面积，k为金属导体的电导率；
11、
12、式中，j为电流密度，e为电场强度；
13、s4，利用步骤s3得到的各壁面损耗值进行仿真计算，获取变压器油箱表面的磁通密度分布；
14、s5，将所设屏蔽板与油箱壁面之间留有部分绝缘间隙；
15、s6，对施加电屏蔽和磁屏蔽两种屏蔽方式的变压器油箱各壁面损耗值进行计算，并与施加屏蔽前油箱各壁面损耗值进行对比；
16、s7，选择影响变压器油箱损耗的主要变量参数，将有限元法和实验设计法相结合，得到不同磁屏蔽长度、高度和厚度下的六个油箱壁面损耗和油箱总损耗计算结果，采用灵敏度分析，获得不同结构屏蔽参数对各油箱壁面损耗和总损耗的影响规律，建立结构参数与变压器油箱损耗的响应关系；
17、s8，基于屏蔽结构参数与变压器油箱损耗的响应关系，结合约束条件，采用帕累托算法对模型进行寻优，最终获得最佳的磁屏蔽板结构参数；基于最佳的磁屏蔽结构参数，进行仿真模拟计算，利用仿真结果验证优化方法的准确性。
18、优选地，步骤s1中，基于有限元仿真软件建立变压器磁场仿真模型，油浸式变压器为三相变压器，包括铁芯、高中低压绕组和变压器油箱；在仿真实验中，对变压器的铁芯、高中低压绕组和油箱施加磁场条件，以达到仿真的目的。
19、优选地，步骤s4中，获取变压器油箱表面的磁通密度分布包括：
20、设计一种变压器油箱屏蔽结构，在油箱内壁前、后、左三侧铺设屏蔽板；屏蔽铺设方式一般有立放和平放两种，为防止屏蔽板和变压器内部结构出现重叠问题，屏蔽的铺设方式选择平放方式。
21、优选地，步骤s5中，屏蔽方式采用电屏蔽或磁屏蔽；电屏蔽方式包括在油箱内壁铺设铜板或铝板制成的屏蔽板；磁屏蔽方式包括在油箱内壁上铺设硅钢片制成的屏蔽板。
22、进一步地，电屏蔽方式中，当漏磁通进入到铜板后，由于金属材料铜具有较高的导电性能，将会在屏蔽板中产生涡流，这种涡流具有去磁作用，会使进入到油箱壁的漏磁通减少，从而减少箱体中的涡流损耗。
23、进一步地，磁屏蔽方式中，由于硅钢片的导磁性能较好，能吸引漏磁通进入到磁屏蔽中，从而使进入到油箱壁中的磁场分量有所减少，相应地使箱壁中的涡流损耗也相应减少。
24、优选地，步骤s6中，对施加电屏蔽和磁屏蔽两种屏蔽方式的变压器油箱各壁面损耗值进行计算，并与施加屏蔽前油箱各壁面损耗值进行对比包括：
25、在步骤s5的基础上，不改变每块屏蔽板的厚度，分别改变所述两种屏蔽结构的长度和高度，得到不同情况下油箱前、后、左侧的磁通密度分布，通过改变屏蔽板相对磁导率和相对电导率计算油箱损耗。
26、本专利技术的有益效果如下：
27、本专利技术能够有效减小变压器箱体壁面产生的涡流损耗，从而降低变压器箱体温度，在变压器油箱壁面上铺设屏蔽板可以有效降低变压器油箱壁面损耗值，克服由于壁面产生损耗造成的局部过热现象，保证了变压器的安全稳定运行。
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1.一种降低油浸式变压器油箱壁面损耗的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种降低油浸式变压器油箱壁面损耗的方法，其特征在于，步骤S1中，基于有限元仿真软件建立变压器磁场仿真模型，油浸式变压器为三相变压器，包括铁芯、高中低压绕组和变压器油箱；在仿真实验中，对变压器的铁芯、高中低压绕组和油箱施加磁场条件，以达到仿真的目的。
3.根据权利要求1所述的一种降低油浸式变压器油箱壁面损耗的方法，其特征在于，步骤S4中，获取变压器油箱表面的磁通密度分布包括：
4.根据权利要求1所述的一种降低油浸式变压器油箱壁面损耗的方法，其特征在于，步骤S5中，屏蔽方式采用电屏蔽或磁屏蔽；电屏蔽方式包括在油箱内壁铺设铜板或铝板制成的屏蔽板；磁屏蔽方式包括在油箱内壁上铺设硅钢片制成的屏蔽板。
5.根据权利要求1所述的一种降低油浸式变压器油箱壁面损耗的方法，其特征在于，步骤S6中，对施加电屏蔽和磁屏蔽两种屏蔽方式的变压器油箱各壁面损耗值进行计算，并与施加屏蔽前油箱各壁面损耗值进行对比包括：
【技术特征摘要】
1.一种降低油浸式变压器油箱壁面损耗的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种降低油浸式变压器油箱壁面损耗的方法，其特征在于，步骤s1中，基于有限元仿真软件建立变压器磁场仿真模型，油浸式变压器为三相变压器，包括铁芯、高中低压绕组和变压器油箱；在仿真实验中，对变压器的铁芯、高中低压绕组和油箱施加磁场条件，以达到仿真的目的。
3.根据权利要求1所述的一种降低油浸式变压器油箱壁面损耗的方法，其特征在于，步骤s4中，获取变压器油箱表...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁发庭，张乃月，匡柏源，颜智威，张仁杰，江宇晴，杨子杰，唐波，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：
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