[发明专利]一种超高压变压器等效短路模型构建方法及装置

说明书

本发明实施例提供的一种超高压变压器等效短路模型构建方法，包括：确定需要设计等效模型的超高压变压器，建立与所述超高压变压器体积尺寸缩小、线圈形式相同的绕组模型；建立三柱式铁心，将所述绕组模型中的高压绕组、中压绕组、低压绕组同心套装与所述铁心上；根据预设的抗短路能力需求设置所述绕组模型的线圈形式，从而使得绕组模型的线圈形式能根据需求进行具体的配置，且采用了应力和安全系数物理量等效原则缩小模拟超高压变压器，能解决现有的500kV级及以上高电压大容量产品不具备试验能力、试验成本高昂且无法构建符合等效设计的模型的技术问题。本发明实施例还提供一种超高压变压器等效短路模型构建装置。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种超高压变压器等效短路模型构建方法及装置。

背景技术

电力变压器作为电力系统的枢纽设备，被喻为电网的心脏，其安全稳定运行对于电网可靠性具有重要意义。随着现代化技术的发展，电网运行水平不断提高，变压器运行可靠性得到了有效地提升，设备故障概率明显下降。但是，目前变压器运行安全问题依然存在，各类故障时有发生，给电网乃至国民经济的发展带来巨大的损失。500kV变压器损坏中，短路故障造成的损坏占比较大。

(1)500kV变压器故障概率高，电网运行面临较大风险

近年来，500kV油浸式变压器故障率较高，各类故障时有发生，严重影响电网安全稳定运行。统计数据表明，2012年1月1日至2013年8月30日，南方地区范围内共发生500kV主变故障7起，严重影响电网可靠运行，造成了巨大的经济损失，其中短路损坏占比近半，如何利用现实的科研条件开展短路强度及短路累积效应研究是值得关注的问题。

(2)导致变压器突发短路故障的典型问题长期存在，未得到根本解决

国家标准GB1094和国际标准IEC60076均对电力变压器的承受短路能力作出了相应规定[1-2]，我国一直十分重视变压器抗短路能力研究，建立变压器短路试验站以检查变压器出厂时的承受短路能力，确保质量，但是就目前的试验能力而言，500kV级及以上高电压大容量产品仍不具备试验能力，用真实产品开展短路累积效应研究，材料费用也过于高昴。

(3)机械状态评估

在考虑变压器突发性短路受力分析的基础上，人们认识到绕组的尺寸或形状会发生的不可逆转的变化，如轴向或径向尺寸的变化、器身位移、绕组扭曲、鼓包和匝间短路等，开始关注绕组机械状态评估技术，即绕组变形的研究，虽然理论研究取得了众多成果，但仍需对工程实际中的变压器进行理论计算方法与实际试验效果的对比研究。

(4)500kV级及以上产品与模型之间的等效设计问题，通过模型试验开展验证是较好的一种研究方法，如何确定模型构建方法中的等效原则，是模型试验研究的关键技术。

因此，提出一种超高压变压器等效短路模型构建方法以解决现有的500kV级及以上高电压大容量产品不具备试验能力、试验成本高昂且无法构建符合等效设计的模型是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种超高压变压器等效短路模型构建方法及装置，用于解决现有的500kV级及以上高电压大容量产品不具备试验能力、试验成本高昂且无法构建符合等效设计的模型的技术问题。

本发明实施例提供的一种超高压变压器等效短路模型构建方法，包括：

确定需要设计等效模型的超高压变压器，建立与所述超高压变压器体积尺寸缩小、线圈形式相同的绕组模型；

建立三柱式铁心，将所述绕组模型中的高压绕组、中压绕组、低压绕组同心套装与所述铁心上，且从所述铁心起由内向外依次为低压绕组、中压绕组、高压绕组；

根据预设的抗短路能力需求设置所述绕组模型的线圈形式。