[发明专利]一种变压器绕组稳定性分析方法、装置及存储介质

说明书

本发明公开了一种变压器绕组稳定性分析方法、装置及存储介质，其中方法包括：根据变压器计算单获取饼式绕组模型的导线参数和绝缘纸参数，以每根导线为单位，根据导线参数和绝缘纸参数建立变压器的绕组分匝模型；将绕组分匝模型导入到电磁场中进行电磁计算得到电磁数据，将电磁数据映射至结构场中；在结构场设置材料参数和约束条件，根据材料参数和约束条件设置求解绕组分匝模型，得到每根导线的稳定性分析结果。本发明能够在绕组分匝模型的基础上，进一步考虑不同线规和不同导线形式的变压器绕组稳定性分析，且本发明实施例以导线单位建立绕组分匝模型，能够有效提高对导线的应力分析精确度，从而能够有效提高变压器绕组的稳定性分析结果。

技术领域

本发明涉及变压器绕组技术领域，尤其是涉及一种变压器绕组稳定性分析方法、装置及存储介质。

背景技术

随着电力系统容量和单台变压器容量的与日俱增，对电力系统及其设备的稳定运行也提出了更高的要求。变压器作为现代电网中最重要、最昂贵的设备之一，其可靠运行是保证电网安全运行的关键。大型电力变压器的健康水平和运行状况好坏直接关系到电网运行的安全与稳定。电力变压器一旦发生故障可能会造成设备损坏、严重时会导致大规模的停电，造成严重的社会影响。电力系统短路故障不可避免，当变压器遭受短路故障时，绕组中将会流过巨大的短路电流，可达额定电流的几倍甚至几十倍，随着电流的增加，绕组漏磁场也将大大增加。在激增的短路电流与绕组漏磁场的共同作用下，绕组会承受巨大的短路电动力，最大可以达到额定运行时的几十倍甚至上百倍。在巨大短路电动力作用下，可能会导致变压器绕组永久变形、绝缘破坏、机械强度下降，甚至造成变压器故障。

现有的电压器绕组稳定性分析方法通常为按照饼为单位来建立绕组的力学模型，根据该力学模型进行仿真分析得到变压器绕组稳定性分析结果，但是按照饼为单位来建立绕组的力学模型，只能得到整饼所受到的短路力，每匝导线受力做近似处理，导致变压器绕组稳定性分析结果的精确度较低。

发明内容

本发明提供一种变压器绕组稳定性分析方法、装置及存储介质，以解决现有的变压器绕组稳定性分析方法按照饼为单位来建立绕组的力学模型，只能得到整饼所受到的短路力，每匝导线受力做近似处理，导致变压器绕组稳定性分析结果的精确度较低的技术问题。

本发明的一个实施例提供了一种变压器绕组稳定性分析方法，包括：

根据变压器计算单获取饼式绕组模型的导线参数和绝缘纸参数，以每根导线为单位，根据所述导线参数和绝缘纸参数建立变压器的绕组分匝模型；

将绕组分匝模型导入到ANSYS电磁场中进行电磁计算得到电磁数据，将所述电磁数据映射至ANSYS结构场中；

在所述ANSYS结构场设置材料参数和约束条件，根据所述材料参数和约束条件设置求解所述绕组分匝模型，得到每根导线的稳定性分析结果。

进一步的，所述导线参数包括绕组导线的形式和单根导线的尺寸，所述绝缘纸参数包括绝缘纸尺寸。

进一步的，所述将绕组分匝模型导入到ANSYS电磁场中进行电磁计算得到电磁数据，将所述电磁数据映射至ANSYS结构场中，包括：

将所述绕组分匝模型导入到ANSYS电磁场中，利用电磁模块对所述绕组分匝模型进行有限元磁场计算，得到所述绕组分匝模型对应的载荷值；

将所述载荷值映射至ANSYS结构场中。

进一步的，所述材料参数包括导线中的弹性模量、泊松比和材料的多线性模型。

进一步的，所述根据所述材料参数和约束条件设置求解所述绕组分匝模型，得到每根导线的稳定性分析结果，包括：

根据所述材料参数和约束条件求解所述绕组分匝模型，得到每根导线和绝缘纸的稳定性参数，根据所述稳定性参数与预设值的比对结果，得到每根导线的稳定性分析结果，所述稳定性参数包括位移和应力分布。