一種電力變壓器抗短路能力的綜合評測分析方法
【專利摘要】一種電力變壓器抗短路能力的綜合評測分析方法，包括以下步驟：步驟1：根據(jù)所述電力變壓器的相關(guān)參數(shù)，根據(jù)阻抗網(wǎng)絡(luò)分析方法，計(jì)算出其發(fā)生各種外部短路時(shí)的短路電流，包括對稱短路和非對稱短路；步驟2：根據(jù)計(jì)算出來的短路電流，與電力變壓器所允許的最大短路電流值進(jìn)行對比，得到基于短路電流的變壓器抗短路能力評測結(jié)果A；等等。本發(fā)明解決了以往對電力變壓器抗短路能力評測，基于由經(jīng)驗(yàn)公式得出短路電動(dòng)力的力學(xué)檢測方法的現(xiàn)象，在原來的基礎(chǔ)上，融入了基于短路電流的電磁學(xué)方法，使得評測方法更加合理、有效。
【專利說明】一種電力變壓器抗短路能力的綜合評測分析方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[〇〇〇1] 本發(fā)明屬于變壓器【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及電力變壓器抗短路能力評測的方法。 【背景技術(shù)】
[0002] 電力變壓器是電網(wǎng)中的重要設(shè)備，變壓器的穩(wěn)定可靠運(yùn)行對電網(wǎng)安全起到非常重 要的作用。近幾年，因抗短路強(qiáng)度不夠引起的事故已成為電力變壓器事故的首要原因，嚴(yán)重 影響了電力變壓器的安全、可靠運(yùn)行。短路損壞已成為引起變壓器事故的首要原因，給電力 系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的影響，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0003] 最近，國內(nèi)各省網(wǎng)公司都在進(jìn)行變壓器抗短路能力評測相關(guān)工作。對電力變壓器 抗短路能力的評測，提高其抗短路能力，能夠有效地減小故障發(fā)生的概率。變壓器抗短路能 力的準(zhǔn)確評測對變壓器的安全運(yùn)行及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定具有重要意義。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種電力變壓器抗短路能力的綜合評測分析方法，在常用的以短路 電動(dòng)力為依據(jù)的變壓器抗短路能力評測方法的基礎(chǔ)上，融入以短路電流為依據(jù)的評測方 法，得到綜合評測結(jié)果。
[0005] -種電力變壓器抗短路能力的綜合評測分析方法，本發(fā)明特征在于，包括以下步 驟：
[0006] 步驟1 :根據(jù)所述電力變壓器的相關(guān)參數(shù)，根據(jù)阻抗網(wǎng)絡(luò)分析方法，計(jì)算出其發(fā)生 各種外部短路時(shí)的短路電流，包括對稱短路和非對稱短路；
[0007] 步驟2 :根據(jù)計(jì)算出來的短路電流，與電力變壓器所允許的最大短路電流值進(jìn)行 對比，得到基于短路電流的變壓器抗短路能力評測結(jié)果A ;
[0008] 步驟3 :根據(jù)計(jì)算的短路電流，建立有限元分析模型，求出電力變壓器繞組磁密分 布，進(jìn)而求出相應(yīng)的短路電動(dòng)力；
[0009] 步驟4 :根據(jù)短路電動(dòng)力對電力變壓器進(jìn)行抗短路能力分析，得到評測結(jié)果B ;
[〇〇1〇] 步驟5:根據(jù)評測結(jié)果A和評測結(jié)果B，利用綜合評測分析方法得到最終評測結(jié)果。
[0011] 本發(fā)明步驟1所述對稱短路的外部短路類型包括：
[0012] 高壓對稱短路：變壓器高壓繞組發(fā)生對稱短路，中、低壓側(cè)繞組饋電；
[0013] 中壓對稱短路：變壓器中壓繞組發(fā)生對稱短路，高、低壓側(cè)繞組饋電；
[0014] 低壓對稱短路：變壓器低壓繞組發(fā)生對稱短路，高、中壓側(cè)繞組饋電。
[0015] 本發(fā)明步驟1所述的非對稱短路外部短路類型包括：
[0016] 單相對稱短路：變壓器中的某一繞組發(fā)生外部對稱短路，另兩繞組饋電；
[0017] 兩相對稱短路：變壓器中的某兩繞組同時(shí)發(fā)生外部對稱短路，另一繞組饋電；
[0018] 單相對地短路：變壓器中的某一繞組發(fā)生外部單相對地短路，另兩繞組饋電；
[〇〇19] 兩相對地短路：變壓器中的某兩繞組發(fā)生外部兩相對地短路，另一繞組饋電。
[0020] 本發(fā)明基于短路電流的變壓器抗短路能力評測結(jié)果，用短路電流最大允許值比上 理論計(jì)算的短路電流，得到安全系數(shù)&;
[0021] 本發(fā)明根據(jù)短路電動(dòng)力進(jìn)行抗短路能力評測，評測包括輻向應(yīng)力評測和軸向應(yīng)力 評測；其中，輻向應(yīng)力評測，根據(jù)計(jì)算出的短路電流，選擇最嚴(yán)重的短路情況，分別求出繞組 線餅所受到的輻向力和輻向臨界力Fi，然后根據(jù)以下公式，求出安全系數(shù)Ki :
【權(quán)利要求】
1. 一種電力變壓器抗短路能力的綜合評測分析方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1 :根據(jù)所述電力變壓器的相關(guān)參數(shù)，根據(jù)阻抗網(wǎng)絡(luò)分析方法，計(jì)算出其發(fā)生各種 外部短路時(shí)的短路電流，包括對稱短路和非對稱短路； 步驟2:根據(jù)計(jì)算出來的短路電流，與電力變壓器所允許的最大短路電流值進(jìn)行對比， 得到基于短路電流的變壓器抗短路能力評測結(jié)果A ; 步驟3 :根據(jù)計(jì)算的短路電流，建立有限元分析模型，求出電力變壓器繞組磁密分布， 進(jìn)而求出相應(yīng)的短路電動(dòng)力； 步驟4 :根據(jù)短路電動(dòng)力對電力變壓器進(jìn)行抗短路能力分析，得到評測結(jié)果B ; 步驟5 :根據(jù)評測結(jié)果A和評測結(jié)果B，利用綜合評測分析方法得到最終評測結(jié)果。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器抗短路能力的綜合評測分析方法，其特征在 于，步驟1所述對稱短路的外部短路類型包括： 高壓對稱短路：變壓器高壓繞組發(fā)生對稱短路，中、低壓側(cè)繞組饋電； 中壓對稱短路：變壓器中壓繞組發(fā)生對稱短路，高、低壓側(cè)繞組饋電； 低壓對稱短路：變壓器低壓繞組發(fā)生對稱短路，高、中壓側(cè)繞組饋電。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器抗短路能力的綜合評測分析方法，其特征在 于，步驟1所述的非對稱短路外部短路類型包括： 單相對稱短路：變壓器中的某一繞組發(fā)生外部對稱短路，另兩繞組饋電； 兩相對稱短路：變壓器中的某兩繞組同時(shí)發(fā)生外部對稱短路，另一繞組饋電； 單相對地短路：變壓器中的某一繞組發(fā)生外部單相對地短路，另兩繞組饋電； 兩相對地短路：變壓器中的某兩繞組發(fā)生外部兩相對地短路，另一繞組饋電。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器抗短路能力的綜合評測分析方法，其特征在 于，基于短路電流的變壓器抗短路能力評測結(jié)果，用短路電流最大允許值比上理論計(jì)算的 短路電流，得到安全系數(shù)I。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器抗短路能力的綜合評測分析方法，其特征在 于，根據(jù)短路電動(dòng)力進(jìn)行抗短路能力評測，評測包括輻向應(yīng)力評測和軸向應(yīng)力評測；其中， 輻向應(yīng)力評測，根據(jù)計(jì)算出的短路電流，選擇最嚴(yán)重的短路情況，分別求出繞組線餅所受到 的輻向力和輻向臨界力匕，然后根據(jù)以下公式，求出安全系數(shù)& :
軸向應(yīng)力評測，根據(jù)計(jì)算出的短路電流，選擇最嚴(yán)重的短路情況，分別求出繞組線餅所 受到的軸向合力f2和軸向臨界力F2，然后根據(jù)以下公式，求出安全系數(shù)K2 :
將抗短路能力分為5個(gè)等級： I級：表示抗短路能力優(yōu)，即具有較強(qiáng)的抗短路能力； II級：表示抗短路能力良好，能夠承受中等程度短路沖擊； III級：表示抗短路能力一般，存在一定的安全隱患； IV級：表示抗短路能力較差，容易受到短路沖擊，發(fā)生故障； V級：表示抗短路能力很差，特別容易受到短路沖擊的影響，發(fā)生故障； 將評測結(jié)果&和Ki或者κ2，按照下表進(jìn)行抗短路能力等級劃分：
【文檔編號】G01R31/00GK104111393SQ201410339073
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】徐肖偉, 臧春艷, 鄒德旭, 李冰陽, 錢國超 申請人:云南電力試驗(yàn)研究院（集團(tuán)）有限公司電力研究院, 云南電網(wǎng)公司技術(shù)分公司