[发明专利]一种用于获取高频变压器绕组温升的方法

说明书

本发明公开了一种用于获取高频变压器绕组温升的方法，该方法包括以下步骤：（1）针对不同变压器绕组中导体之间的接触方式，选择相应的等效热阻模型；（2）获取预紧力作用下的所述等效热阻模型的等效接触热阻；（3）依据所述等效接触热阻获得变压器绕组的温升。本发明考虑了直接影响变压器绕组之间导线热传导的预紧力的大小，更加准确的得出了变压器的温升，同时便于普通工程人员使用。

技术领域

本发明涉及高频变压器的技术领域，具体涉及一种用于获取高频变压器绕组温升的方法。

背景技术

工程领域中高频变压器温升的精确计算对于变压器优化设计具有重要意义。变压器温升直接决定变压器性能以及运行稳定与否，而变压器作为电能传输的重要电磁设备，对于电网安全稳定运行具有重大意义。采用热路法计算变压器绕组温升具有计算快速的优点，但是计算精确略差。目前采用热路法计算变压器温升时未考虑变压器预紧力的影响，而预紧力大小直接影响绕组之间导线热传导的等效热阻值，为更准确计算变压器温升同时便于普通工程人员使用，现提出一种新的用于获取高频变压器绕组温升的方法。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供一种用于获取高频变压器绕组温升的方法，考虑了预紧力的影响，用于更加精确的计算高频变压器绕组的温升；可直接用于考虑预紧力影响的高频变压器温升计算，为科研及工程人员准确设计及优化高频变压器提供了工程参考。

一种用于获取高频变压器绕组温升的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：针对不同变压器绕组中导体之间的接触方式，选择相应的等效热阻模型；

步骤2：获取预紧力作用下的所述等效热阻模型的等效接触热阻；

步骤3：依据考虑了所述预紧力影响的所述等效接触热阻获得变压器绕组的温升。

进一步的，所述等效热阻模型包括棒-板等效接触热阻模型和柱面等效接触热阻模型。

进一步的，所述棒-板等效接触热阻模型中，考虑预紧力作用的等效接触热阻为R_c：

N^*＝NΔ/2wD

其中k_c—导线的热导率，k_F—平板热导率，N—法向负载，E—杨氏模量，v—泊松比,w-1/2导线长度，D-导线直径,下标c、F分别表示导体、平板。

进一步的，所述柱面等效接触热阻模型中，根据Hertz弹性理论，在两个接触面完全光滑的情况下的接触半径a_H和最大点压力p_0,H为：

p_0,H＝2P/πa_H

其中a_H为Hertz接触半径，p_0,H为Hertz最大接触压力，E’为等效弹性模量，E₁、E₂分别为柱面1和2的弹性模量，μ为泊松比，P为均匀线性载荷，P＝N/2w，N为负载，2w为导线长度；

考虑预紧力作用的柱面等效接触热阻为R_c1：

k_s＝(k₁+k₂)/2k₁k₂