CN112632828A - 一种含有换位结构的变压器有限元建模方法 - Google Patents

一种含有换位结构的变压器有限元建模方法 Download PDF

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赵毅
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张乔根
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张广金
傅中
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Abstract

本公开揭示了一种变压器绕组换位结构有限元建模方法，包括如下步骤：测量变压器绕组在换位过程中导线的高度变化值、半径变化值和旋转角度，构建变压器绕组的参数化方程；对变压器绕组进行差异化建模；在COMSOL有限元分析软件中构建变压器求解域三维模型和铁心三维模型；对变压器绕组施加激励电流，并对由求解域三维模型、铁心三维模型以及变压器绕组三维模型构成的变压器三维模型进行网格划分；利用有限元求解器对网格划分后的变压器三维模型进行峰值电流下的静态磁场计算，获得含有换位结构的变压器的漏磁场分布规律以及各线饼的电磁力分布规律，为评估变压器抗短路能力提供依据。

Description

一种含有换位结构的变压器有限元建模方法
技术领域
本公开属于变压器设计与制造技术领域，具体涉及一种含有换位结构的变压器有限元建模方法。
背景技术
在110kV及以上电压等级的变压器中，低压或中压绕组采用多根自粘换位导线并绕的连续式或螺旋式结构。为减少导线间环流，加入了绕组换位结构，该结构对变压器漏磁场和电磁力影响规律以及该结构上电磁力分布规律受到众学者的关注。目前，计算变压器漏磁场和线饼电磁力分布多采用有限元方法，有限元计算模型包括二维模型和三维模型。在二维模型中，一般的做法是将绕组等效为轴向排列的一系列矩形截面；在三维模型中，一般的做法是将绕组等效为单个或多个沿轴向排列的圆柱壳体。上述方法的缺点在于：在绕组中广泛存在且具有局部非对称性的换位结构无法在模型中得到体现，而换位结构会引入横向漏磁势，增大换位区域径向漏磁场，同时换位结构的三维不对称性使得现有计算模型无法准确获得该结构的电磁力分布规律。
发明内容
针对现有技术中的不足，本公开的目的在于提供一种含有换位结构的变压器有限元建模方法，通过分析绕组换位结构中导线的位置关系，利用参数化方程表征换位过程，能够提高建模效率，并获得更准确的变压器的漏磁场和电磁力的分布规律，以提高变压器绕组抗短路能力的评估效率。
为实现上述目的，本公开提供以下技术方案：
一种变压器绕组换位结构有限元建模方法，包括如下步骤：
S100：测量变压器绕组在换位过程中导线的高度变化值、半径变化值和旋转角度，并根据所述导线的高度变化值、半径变化值和旋转角度，构建变压器绕组的参数化方程；
S200：对变压器绕组进行差异化建模获得变压器绕组三维模型：将绕组各线饼等效为圆柱壳体，获得不含换位结构的绕组部分的三维模型；基于所述参数化方程构建含有换位结构的绕组部分的三维模型；
S300：构建变压器求解域三维模型和铁心三维模型；
S400：对变压器绕组施加激励电流，并对由变压器求解域三维模型、铁心三维模型以及变压器绕组三维模型构成的变压器三维模型进行网格划分；
S500：利用有限元求解器对网格划分后的变压器三维模型进行峰值电流下的静态磁场计算，获得含有换位结构的变压器的漏磁场分布规律以及各线饼的电磁力分布规律，以用于变压器抗短路能力评估。
优选的，步骤S100中，所述变压器绕组的参数化方程表示为：
Figure BDA0002859432760000021
Figure BDA0002859432760000022
k1＝h/Δθ1
Figure BDA0002859432760000031
k2＝(R2-R1)/Δθ2
其中，ρ为导线半径坐标值，z为导线轴向高度坐标值，R(θ)是导线的平均半径和旋转角度之间的函数；H(θ)是外部导体的高度和旋转角度之间的函数；h是导线的高度与油道的高度之和，单位为(m)；k1是导线高度的变化率；Δθ1是导线高度变化阶段对应的旋转角度，单位为(rad)；R1是导线半径变化阶段开始时对应的平均半径，R2是导线半径变化阶段结束时对应的平均半径，单位为(m)；k2是导线平均半径的变化率；Δθ2是导线半径变化阶段对应的旋转角度；θ是整个换位过程对应的总旋转角度，且θ＝Δθ1+Δθ2。
优选的，步骤S200中，构建含有换位结构的绕组部分的三维模型通过以下方式进行：基于所述参数化方程，绘制变压器绕组空间位置的三维变化轨迹，在导线端部绘制导线截面，并对导线截面沿三维变化轨迹进行扫掠，则获得含有换位结构的绕组部分的三维模型。
优选的，步骤S200中，构建含有换位结构的绕组部分的三维模型还可以通过以下方式进行：基于所述参数化方程，绘制导线轮廓，并通过放样的方式构建含有换位结构的绕组部分的三维模型。
优选的，步骤S200中，所述不含换位结构的绕组部分的三维模型中，圆柱壳体的内外半径等于绕组内外半径，高度等于线饼高度。
优选的，步骤S300中，变压器求解域三维模型通过如下方式构建：在COMSOL有限元分析软件中输入变压器外壳的长、宽和高，则获得与变压器外壳相对应的求解域的三维模型。
优选的，步骤S300中，铁心三维模型通过如下方式构建：在COMSOL有限元分析软件中输入铁心的高度、铁心窗高、铁心柱间距、铁心柱半径，则获得铁心三维模型。
优选的，步骤S400中，所述激励电流包括绕组额定相电流或外部短路故障对应的短路电流。
优选的，在完成变压器绕组三维模型、求解域三维模型和铁心三维模型的构建后，还需要设置铁心、绕组和求解域的材料属性，包括相对磁导率、相对介电常数和电导率。
优选的，所述绕组的相对磁导率和相对介电常数设置为1，电导率设置为2.998e7S/m；所述求解域的相对磁导率和相对介电常数设置为1，电导率设置为1S/m；所述铁芯的相对介电常数设置为1，电导率设为1S/m，相对磁导率根据铁芯所对应的型号进行设置。
与现有技术相比，本公开带来的有益效果为：通过分析绕组在换位过程中导线的变化情况，考虑到换位结构对于变压器磁场的影响，从而能够更准确的描述变压器的漏磁场及电磁力分布规律，为后续变压器阻抗短路评估提供更为可靠的依据。
附图说明
图1是本公开一个实施例提供的一种变压器绕组换位结构有限元建模方法流程图；
图2(a)、图2(b)是本公开另一个实施例提供的绕组换位过程示意图；
图3(a)、图3(b)是本公开另一个实施例提供的含有换位结构的绕组模型空间位置轨迹和扫掠结果示意图，其中，图3(a)是变压器绕组空间位置的三维变化轨迹示意图；图3(b)是对三维变化轨迹扫掠后获得的含有换位结构的绕组部分的三维模型示意图；
图4是本公开另一个实施例提供的含有换位结构的变压器三维模型；
图5(a)、图5(b)是本公开另一个实施例提供的变压器三维模型网格划分示意图；
图6(a)至图6(c)是本公开另一个实施例提供的与传统模型计算结果的对比示意图，其中，图6(a)是轴向漏磁通密度沿绕组高度分布示意图；图6(b)是径向漏磁场密度沿绕组高度分布示意图；图6(c)是绕组内外导线中心线上轴向漏磁场和径向漏磁场沿着旋转角的变化曲线。
具体实施方式
下面将参照附图1至图6(c)详细地描述本公开的具体实施例。虽然附图中显示了本公开的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本公开的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
为便于对本公开实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本公开实施例的限定。
一个实施例中，如图1所示，一种含有换位结构的变压器有限元建模方法，包括如下步骤：
S100：测量变压器绕组在换位过程中导线的高度变化值、半径变化值和旋转角度，并根据所述导线的高度变化值、半径变化值和旋转角度，构建变压器绕组的参数化方程；
S200：对变压器绕组进行差异化建模获得变压器绕组三维模型：将绕组各线饼等效为圆柱壳体，获得不含换位结构的绕组部分的三维模型；基于所述参数化方程构建含有换位结构的绕组部分的三维模型；
S300：构建变压器求解域三维模型和铁心三维模型；
S400：对变压器绕组施加激励电流，并对由变压器求解域三维模型、铁心三维模型以及变压器绕组三维模型构成的变压器三维模型进行网格划分；
S500：利用有限元求解器对网格划分后的变压器三维模型进行峰值电流下的静态磁场计算，获得含有换位结构的变压器的漏磁场分布规律以及各线饼的电磁力分布规律，以用于变压器抗短路能力评估。
本实施例中，变压器绕组换位过程中导线的变化规律如图2(a)所示：第一阶段，绕组外侧导线高度快速抬升，内侧导线继续沿着内径旋转；第二阶段，外侧导线抬升高度后，与内侧导线分别沿着过渡弧线向内侧和外侧过渡；第三阶段，两导线完成过渡过程后，外侧导线换到内侧，并沿内径继续旋转。内侧导线换到外侧，开始高度快速抬升，达到预定高度后，继续沿外径旋转，最终获得如图2(b)所示的含有换位结构的绕组。
本实施例基于通过现有方法所构建的变压器三维模型中因没有考虑到换位结构带来的影响而导致电磁力分布规律不准确的问题，通过测量绕组在换位过程中导线的各个参数变化值并构建包含有换位结构的变压器三维模型，更准确的描述变压器的漏磁场分布及电磁力分布规律，从而为评估变压器抗短路能力提供更为真实、可靠的依据，通过准确描述变压器的漏磁场分布及电磁力分布规律，同时考虑绕组支撑条件，能够精确计算电磁力作用下绕组的应力分布，通过比较绕组应力分布与导线临界失稳载荷的大小，从而能够准确评估变压器绕组的短路机械稳定性。
另一个实施例中，步骤S200中，所述变压器绕组换位结构的参数化方程表示为：
Figure BDA0002859432760000071
Figure BDA0002859432760000081
k1＝h/Δθ1
Figure BDA0002859432760000082
k2＝(R2-R1)/Δθ2
其中，ρ为导线半径坐标值，z为导线轴向高度坐标值，R(θ)是导线的平均半径和旋转角度之间的函数；H(θ)是外部导体的高度和旋转角度之间的函数；h是导线的高度与油道的高度之和，单位为(m)；k1是导线高度的变化率；Δθ1是导线高度变化阶段对应的旋转角度，单位为(rad)；R1是导线半径变化阶段开始时对应的平均半径，R2是导线半径变化阶段结束时对应的平均半径，单位为(m)；k2是导线平均半径的变化率；Δθ2是导线半径变化阶段对应的旋转角度；θ是整个换位过程对应的总旋转角度，且θ＝Δθ1+Δθ2。
另一个实施例中，步骤S200中，构建含有换位结构的绕组部分的三维模型通过以下方式进行：基于所述参数化方程，绘制变压器绕组空间位置的三维变化轨迹，在导线端部绘制导线截面，并对导线截面沿三维变化轨迹进行扫掠，则获得含有换位结构的绕组部分的三维模型。
本实施例中，含有换位结构的绕组模型空间位置轨迹和扫掠结果如图3(a)、图3(b)所示，其中，图3(a)是在COMSOL软件中所绘制的变压器绕组空间位置的三维变化轨迹；图3(b)是对导线截面沿图3(a)所示三维变化轨迹扫掠后获得的含有换位结构的绕组部分的三维模型，该模型中，可以很清楚的看到绕组中所含有的换位结构。
需要了解的是，除了利用COMSOL有限元分析软件获得含有换位机构的绕组部分的三维模型外，还可以利用Solidworks、Pro/Engineer等三维机械制图软件实现，具体过程就不在此处赘述。
另一个实施例中，步骤S200中，构建含有换位结构的绕组部分的三维模型还可以通过以下方式进行：基于所述参数化方程，绘制导线轮廓，并通过放样的方式构建含有换位结构的绕组部分的三维模型。
本实施例所述模型构建方式，也可以通过COMSOL有限元分析软件及Solidworks、Pro/Engineer等三维机械制图软件实现。
另一个实施例中，步骤S200中，所述不含换位结构的绕组部分的三维模型中，圆柱壳体的内外半径等于绕组内外半径，高度等于线饼高度。
另一个实施例中，步骤S300中，变压器求解域三维模型通过如下方式构建：在COMSOL有限元分析软件中输入变压器外壳的长、宽和高，则获得与变压器外壳相对应的求解域的三维模型。
另一个实施例中，步骤S300中，铁心三维模型通过如下方式构建：在COMSOL有限元分析软件中输入铁心的高度、铁心窗高、铁心柱间距、铁心柱半径，则获得铁心三维模型。
通过以上几个实施例，最终获得的含有换位结构的变压器的三维模型如图4所示。
获得变压器的三维模型后，需要对图4所示的变压器的三维模型进行网格划分，划分过程如图5(a)所示，网格划分后的变压器三维模型则如图5(b)所示。
另一个实施例中，步骤S400中，所述激励电流包括绕组额定相电流或外部短路故障对应的短路电流。
本实施例中，对变压器绕组施加绕组额定相电流，能够获得额定电流下变压器绕组的漏磁场和电磁力分布；还可以施加外部短路故障下的短路电流，获得短路状态下变压器绕组的漏磁场和电磁力分布。其中，短路电流可以是实际短路故障录波波形，也可以是通过变压器简化等效电路计算获得的波形。
另一个实施例中，在完成变压器绕组三维模型、求解域三维模型和铁心三维模型的构建后，还需要设置铁心、绕组和求解域的材料属性，包括相对磁导率、相对介电常数和电导率。
另一个实施例中，所述绕组的相对磁导率和相对介电常数设置为1，电导率设置为2.998e7S/m；所述求解域的相对磁导率和相对介电常数设置为1，电导率设置为1S/m；所述铁芯的相对介电常数设置为1，电导率设为1S/m，相对磁导率根据铁芯所对应的型号进行设置。对于非磁性介质，其相对磁导率一般设为1。不同材料具有不同的电导率，一般通过实验获得；空气和金属的的相对介电常数为1，表征其绝缘特性；电导率表征其电阻特性，均通过实验获得。
图6(a)至图6(c)是本公开技术方案与传统模型的结果对比图，其中，图6(a)是轴向漏磁通密度沿绕组高度分布示意图，不考虑换位结构时，导线的漏磁通密度为恒定值，即图中所示的2.56047T，当导线高度发生变化，且当高度变换值H等于18mm时，其对应的漏磁通密度由零近换位结构处的2.43402T畸变为2.78608T，则相对于不考虑换位结构而言，考虑了换位结构的变压器绕组的轴向漏磁场畸变百分数为(2.78608-2.56047)/2.56047＝8.8％；图6(b)是径向漏磁场密度沿绕组高度分布示意图，不考虑换位结构时，导线的漏磁通密度恒定为-0.27608T，当发生换位结构时，导线高度发生变化，此时，导线上高度对应的漏磁通密度为0.57313T，下高度对应的漏磁通密度为-1.00228T，则考虑了换位结构的变压器绕组的径向漏磁场畸变百分数为(0.57313+0.27608)/0.27608＝308％。图6(c)是绕组内外导线中心线上轴向漏磁场和径向漏磁场沿着旋转角的变化曲线，导线在第II、第III和第IV区域内发生角度旋转，其磁场也随角度发生变化。由图6(a)至图6(c)可知，在换位区域内，变压器的轴向漏磁场和径向漏磁场均发生了大的畸变，因此，根据本公开技术方案获得变压器的漏磁场分布规律体现了绕组换位结构带来的影响，从而能够为评估变压器阻抗短路提供更为真实、可靠的依据。
以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

Claims (10)

1.一种含有换位结构的变压器有限元建模方法，包括如下步骤：
S100：测量变压器绕组在换位过程中导线的高度变化值、半径变化值和旋转角度，并根据所述导线的高度变化值、半径变化值和旋转角度，构建变压器绕组的参数化方程；
S200：对变压器绕组进行差异化建模获得变压器绕组三维模型：将绕组各线饼等效为圆柱壳体，获得不含换位结构的绕组部分的三维模型；基于所述参数化方程构建含有换位结构的绕组部分的三维模型；
S300：构建变压器求解域三维模型和铁心三维模型；
S400：对变压器绕组施加激励电流，并对由变压器求解域三维模型、铁心三维模型以及变压器绕组三维模型构成的变压器三维模型进行网格划分；
S500：利用有限元求解器对网格划分后的变压器三维模型进行峰值电流下的静态磁场计算，获得含有换位结构的变压器的漏磁场分布规律以及各线饼的电磁力分布规律，以用于变压器抗短路能力评估。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，优选的，步骤S100中，所述变压器绕组的参数化方程表示为：
Figure FDA0002859432750000011
Figure FDA0002859432750000012
k1＝h/Δθ1
Figure FDA0002859432750000021
k2＝(R2-R1)/Δθ2
其中，ρ为导线半径坐标值，z为导线轴向高度坐标值，R(θ)是导线的平均半径和旋转角度之间的函数；H(θ)是外部导体的高度和旋转角度之间的函数；h是导线的高度与油道的高度之和，单位为(m)；k1是导线高度的变化率；Δθ1是导线高度变化阶段对应的旋转角度，单位为(rad)；R1是导线半径变化阶段开始时对应的平均半径，R2是导线半径变化阶段结束时对应的平均半径，单位为(m)；k2是导线平均半径的变化率；Δθ2是导线半径变化阶段对应的旋转角度；θ是整个换位过程对应的总旋转角度，且θ＝Δθ1+Δθ2。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S200中，构建含有换位结构的绕组部分的三维模型通过以下方式进行：基于所述参数化方程，绘制变压器绕组空间位置的三维变化轨迹，在导线端部绘制导线截面，并对导线截面沿三维变化轨迹进行扫掠，则获得含有换位结构的绕组部分的三维模型。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S200中，构建含有换位结构的绕组部分的三维模型还可以通过以下方式进行：基于所述参数化方程，绘制导线轮廓，并通过放样的方式构建含有换位结构的绕组部分的三维模型。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S200中，所述不含换位结构的绕组部分的三维模型中，圆柱壳体的内外半径等于绕组内外半径，高度等于线饼高度。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S300中，变压器求解域三维模型通过如下方式构建：在COMSOL有限元分析软件中输入变压器外壳的长、宽和高，则获得与变压器外壳相对应的求解域的三维模型。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S300中，铁心三维模型通过如下方式构建：在COMSOL有限元分析软件中输入铁心的高度、铁心窗高、铁心柱间距、铁心柱半径，则获得铁心三维模型。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S400中，所述激励电流包括绕组额定相电流或外部短路故障对应的短路电流。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在完成变压器绕组三维模型、求解域三维模型和铁心三维模型的构建后，还需要设置铁心、绕组和求解域的材料属性，包括相对磁导率、相对介电常数和电导率。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述绕组的相对磁导率和相对介电常数设置为1，电导率设置为2.998e7S/m；所述求解域的相对磁导率和相对介电常数设置为1，电导率设置为1S/m；所述铁芯的相对介电常数设置为1，电导率设为1S/m，相对磁导率根据铁芯所对应的型号进行设置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114167320A (zh) * 2021-11-20 2022-03-11 西安交通大学 磁场的确定方法、装置、计算机设备和存储介质
CN116911217A (zh) * 2023-09-12 2023-10-20 合肥工业大学 变压器绕组换位结构短路应力计算方法
CN116933696A (zh) * 2023-09-15 2023-10-24 合肥工业大学 变压器多股多根导线并联结构的电流分布计算方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106570218A (zh) * 2016-10-14 2017-04-19 中国电力科学研究院 一种基于有限元法的变压器铁芯电磁力计算方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106570218A (zh) * 2016-10-14 2017-04-19 中国电力科学研究院 一种基于有限元法的变压器铁芯电磁力计算方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YI ZHAO 等: "Distribution Characteristics of Three-Dimensional Leakage Magnetic Field at the Transposition Structure of Transformer Winding", 《IEEE XPLORE》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114167320A (zh) * 2021-11-20 2022-03-11 西安交通大学 磁场的确定方法、装置、计算机设备和存储介质
CN114167320B (zh) * 2021-11-20 2023-10-13 西安交通大学 磁场的确定方法、装置、计算机设备和存储介质
CN116911217A (zh) * 2023-09-12 2023-10-20 合肥工业大学 变压器绕组换位结构短路应力计算方法
CN116911217B (zh) * 2023-09-12 2023-11-28 合肥工业大学 变压器绕组换位结构短路应力计算方法
CN116933696A (zh) * 2023-09-15 2023-10-24 合肥工业大学 变压器多股多根导线并联结构的电流分布计算方法
CN116933696B (zh) * 2023-09-15 2023-12-08 合肥工业大学 变压器多股多根导线并联结构的电流分布计算方法

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