[发明专利]变压器在直流偏磁暂态过程下短期允许运行时长计算方法

权利要求书

1.一种变压器在直流偏磁暂态过程下短期允许运行时长计算方法，其特征是，步骤如下：

步骤一、构建变压器热磁耦合有限元模型，设置边界条件和激励电源模块；

步骤二、将历史直流偏磁工况下负荷电流和直流偏磁电流暂态波形数据进行暂态差异分层校正，校正后的电流通过激励电源模块注入变压器热磁耦合有限元模型，求解变压器内部油面的平均温度和绕组、铁芯的热点温度暂态波形；

步骤三、按变压器内部油面的平均温度实测值和仿真值差异求解模型修正系数；

步骤四、构建历史实测油面平均温度对绕组和铁芯仿真热点温度的数据特征集响应关系；

步骤五、获取变压器需要短期承受的负荷电流、直流偏磁电流，导入变压器热磁耦合有限元模型，按铁芯和绕组热点温度，计算变压器在直流偏磁暂态过程下短期允许运行时长。

2.根据权利要求1所述的变压器在直流偏磁暂态过程下短期允许运行时长计算方法，其特征是，步骤一中变压器热磁耦合有限元模型的边界条件包括：变压器内部的辐射换热系数和对流换热系数，变压器外部的长方体空气边界，边界温度按历史偏磁时刻环境温度曲线设置。

3.根据权利要求2所述的变压器在直流偏磁暂态过程下短期允许运行时长计算方法，其特征是，变压器外部的长方体空气边界的长、宽、高三个方向的长度表示为

其中u，v，w表示变压器热磁耦合有限元模型中长、宽、高三个方向，l_{BRDR（u,v,w）}和l_{TR（u,v,w）}分别为边界和变压器热磁耦合有限元模型在长、宽、高三个方向的长度集合，P_r为变压器额定功率，t_air为直流偏磁阶段环境平均温度，k_air为环境温度下空气对应的对流散热系数。

4.根据权利要求1所述的变压器在直流偏磁暂态过程下短期允许运行时长计算方法，其特征是，步骤一所述激励电源模块使用暂态频域电流源，采用外接电路方式连接变压器热磁耦合有限元模型的三相绕组和中性点，连接绕组的电流源为暂态工频交流电流源，连接中性点的电流源为暂态直流电流源。

5.根据权利要求1所述的变压器在直流偏磁暂态过程下短期允许运行时长计算方法，其特征是，所述步骤二中，获取变压器历史直流偏磁下变压器负荷电流、偏磁电流、油面温度、绕组温度曲线数据，将负荷电流i_AC和直流偏磁电流i_DC曲线按交、直流电流特性分类进行暂态差异分层校正。