CN113392560B - 一种变压器入口电容计算方法及装置 - Google Patents
一种变压器入口电容计算方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113392560B CN113392560B CN202110706018.3A CN202110706018A CN113392560B CN 113392560 B CN113392560 B CN 113392560B CN 202110706018 A CN202110706018 A CN 202110706018A CN 113392560 B CN113392560 B CN 113392560B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- transformer
- transformer coil
- oil tank
- coil
- iron core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
- G06F30/23—Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
- G06F2111/10—Numerical modelling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Housings And Mounting Of Transformers (AREA)
Abstract
本申请提供一种变压器入口电容计算方法及装置,通过基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱间的幅向电容值和变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向电容值;将所述幅向电容值和所述轴向电容值进行等效处理,等效为材料的介电常数;通过预设变压器二维轴对称几何模型,添加材料及等效材料参数,施加设定工况的激励条件,以计算不同端口间所述变压器的入口电容值。通过本申请可以充分考虑不同结构的位置关系、尺寸关系以及各种材料参数的不同对电容值的影响,从而准确计算变压器在励磁状态下的入口电容。
Description
技术领域
本申请涉及变压器技术领域,尤其涉及一种变压器入口电容计算方法及装置。
背景技术
特高压输电具有远距离、大容量、低损耗的优势,特高压变压器作为特高压输电系统的核心设备,其局部放电试验直接关系到整个输电系统的安全。目前,通过现场的长时交流感应耐压试验能够及时发现变压器运输和生产、安装导致的绝缘缺陷,对变压器的安全投运具有重要意义。但由于高电压、大容量变压器,以往运用发电机组进行局部放电试验的方法往往无法达到试验要求,而以并联谐振法原理设计的变频电源并没有这方面的限制,因而现场试验往往使用该方法对变压器进行试验。
一般高电压大型电力变压器感应耐压(局放)试验中,试品电流呈容性,由于各绕组之间感应电压不同,同一绕组电压(对地)按匝数分配,绕组之间及绕组对地电容呈分布参数,所以试品中电容电流分布较复杂;但是从变压器外部看,电容跨接在变压器励磁端口间,故称之为变压器在励磁状态下的入口电容,其数值与各绕组之间及绕组对地的几何电容、变压器励磁时各绕组之间及绕组对地的电压有关,为此,若采取并联谐振的试验方式就必须知道该变压器的入口电容值。
现有技术中通过经典电容能量计算公式计算,应用公式时,对不同电极间距离、材料参数做了简化,并且无法考虑非经典正对情况下的电容计算,因此,现有技术仅能实现变压器电容的计算,无法做到准确计算变压器在励磁状态下的入口电容。
发明内容
本申请提供了一种变压器入口电容计算方法及装置,其目的在于,如何准确计算变压器在励磁状态下的入口电容。
为了实现上述目的,本申请提供了以下技术方案:
一种变压器入口电容计算方法,包括:
基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱间的幅向电容值和变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向电容值;
将所述幅向电容值和所述轴向电容值进行等效处理,等效为材料的介电常数;
通过预设变压器二维轴对称几何模型,添加材料及等效材料参数,施加设定工况的激励条件,以计算不同端口间所述变压器的入口电容值。
进一步的,所述基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱间的幅向电容值,包括:
采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱间的储能;
将所述变压器线圈与油箱间的储能进行转化,得到所述变压器线圈与油箱间的幅向电容值。
进一步的,所述采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱间的储能,包括:
根据所述变压器的结构特点,按照所述变压器最外层线圈和油箱内壁的实际尺寸建立变压器线圈与油箱幅向几何电容及等效介电常数的二维平面计算模型;
将所述变压器的最外层线圈设置为单位电压的激励源,以油箱内壁、旁柱为接地边界条件,对所述二维平面计算模型进行二维稳态场计算,得到所述变压器线圈与油箱间的储能。
进一步的,所述基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向电容值,包括:
采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向储能;
将所述变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向储能进行转化,得到所述变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的幅向电容值。
进一步的,所述采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与与油箱、铁心铁轭间的轴向储能,包括:
根据所述变压器的结构特点,按照所述变压器线圈和铁轭的实际尺寸分别建立变压器线圈与铁心铁轭轴向几何电容及等效介电常数的二维轴对称计算模型和变压器线圈与油箱轴向几何电容及等效介电常数的二维轴对称计算模型;
将所述变压器线圈设置为单位电压的激励源,以铁心铁轭为接地边界条件,对所述变压器线圈与铁心铁轭轴向几何电容及等效介电常数的二维轴对称计算模型和所述变压器线圈与油箱轴向几何电容及等效介电常数的二维轴对称计算模型进行二维稳态场计算,得到所述变压器线圈与铁心铁轭间的储能和所述变压器线圈与油箱间的储能;
根据所述变压器的铁心铁轭及油箱正对线圈面积的比例,对所述变压器线圈与铁心铁轭间的储能和所述变压器线圈与油箱间的储能进行加权求和,得到所述变压器线圈与与油箱、铁心铁轭间的轴向电容储能。
进一步的,所述通过预设变压器二维轴对称几何模型,添加材料及等效材料参数,施加设定工况的激励条件,以计算不同端口间所述变压器的入口电容值,包括:
根据所述变压器的铁心主柱、铁轭尺寸数据,建立所述预设变压器二维轴对称几何模型;
依据试验条件在对应线圈上施加电压激励条件,并依据材料等效介电常数及材料相关属性,设置不同区域的材料参数;
通过所述预设二维轴对称几何模型进行二维轴对称稳态计算,得到所述变压器的储能;
根据所述变压器的储能计算得到不同端口间所述变压器的入口电容值。
一种变压器入口电容计算装置,包括:
第一处理单元,用于基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱间的幅向电容值和变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向电容值;
第二处理单元,用于将所述幅向电容值和所述轴向电容值进行等效处理,等效为材料的介电常数;
第三处理单元,用于通过预设变压器二维轴对称几何模型,添加材料及等效材料参数,施加设定工况的激励条件,以计算不同端口间所述变压器的入口电容值。
进一步的,所述第一处理单元具体用于:
采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱间的储能;
将所述变压器线圈与油箱间的储能进行转化,得到所述变压器线圈与油箱间的幅向电容值。
进一步的,所述第一处理单元具体用于:
采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向储能;
将所述变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向储能进行转化,得到所述变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的幅向电容值。
一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在的设备执行如上述所述的变压器入口电容计算方法。
本申请所述的变压器入口电容计算方法及装置,通过基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱间的幅向电容值和变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向电容值;将所述幅向电容值和所述轴向电容值进行等效处理,等效为材料的介电常数;通过预设变压器二维轴对称几何模型,添加材料及等效材料参数,施加设定工况的激励条件,以计算不同端口间所述变压器的入口电容值。通过本申请可以充分考虑不同结构的位置关系、尺寸关系以及各种材料参数的不同对电容值的影响,从而准确计算变压器在励磁状态下的入口电容。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的一种变压器入口电容计算方法的流程示意图;
图2为本申请实施例公开的变压器线圈与油箱间幅向几何电容及等效介电常数计算模型的示意图;
图3为本申请实施例公开的变压器线圈与铁心铁轭间轴向几何电容及等效介电常数计算模型的示意图;
图4为本申请实施例公开的变压器线圈与油箱间轴向几何电容及等效介电常数计算模型的示意图;
图5为本申请实施例公开的一种变压器入口电容计算装置的结构示意图;
图6为本申请实施例公开的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请提供一种变压器入口电容计算方法及装置,采用二维有限元电场数值计算方法,得到线圈与油箱间的储能,进而转化计算为幅向电容值,并将其等效为材料的介电常数;采用二维有限元电场数值计算方法,得到线圈与油箱、铁心铁轭间的储能,进而转化计算为轴向电容值,并将其等效为材料的介电常数。通过建立变压器二维几何模型,添加材料及等效材料参数,施加合适工况的激励条件,以计算不同端口间入口电容值。
本申请提供的一种变压器入口电容计算方法及装置,其目的在于:如何准确计算变压器在励磁状态下的入口电容。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
请参见附图1,为本申请实施例提供的一种变压器入口电容计算方法流程示意图。如图1所示,本申请实施例提供了一种变压器入口电容计算方法,该方法包括如下步骤:
S101:基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱间的幅向电容值和变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向电容值;
本申请实施例中,上述所述基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱间的幅向电容值,包括:
采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱间的储能;
将所述变压器线圈与油箱间的储能进行转化,得到所述变压器线圈与油箱间的幅向电容值。
进一步的,上述所述采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱间的储能,包括:
根据所述变压器的结构特点,按照所述变压器最外层线圈和油箱内壁的实际尺寸建立变压器线圈与油箱幅向几何电容及等效介电常数的二维平面计算模型;如图2所示,在建立模型时,需通过材料编辑器定义线圈与油箱间材料。
将所述变压器的最外层线圈设置为单位电压的激励源,以油箱内壁、旁柱为接地边界条件,对所述二维平面计算模型进行二维稳态场计算,得到所述变压器线圈与油箱间的储能。
本申请实施例中,上述所述基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向电容值,包括:
采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向储能;
将所述变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向储能进行转化,得到所述变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的幅向电容值。
进一步的,上述所述采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与与油箱、铁心铁轭间的轴向储能,包括:
根据所述变压器的结构特点,按照所述变压器线圈和铁轭的实际尺寸分别建立变压器线圈与铁心铁轭轴向几何电容及等效介电常数的二维轴对称计算模型和变压器线圈与油箱轴向几何电容及等效介电常数的二维轴对称计算模型;如图3所示,在建立模型时,需通过材料编辑器定义线圈与油箱间材料
将所述变压器线圈设置为单位电压的激励源,以铁心铁轭为接地边界条件,对所述变压器线圈与铁心铁轭轴向几何电容及等效介电常数的二维轴对称计算模型和所述变压器线圈与油箱轴向几何电容及等效介电常数的二维轴对称计算模型进行二维稳态场计算,得到所述变压器线圈与铁心铁轭间的储能和所述变压器线圈与油箱间的储能;
根据所述变压器的铁心铁轭及油箱正对线圈面积的比例,对所述变压器线圈与铁心铁轭间的储能和所述变压器线圈与油箱间的储能进行加权求和,得到所述变压器线圈与与油箱、铁心铁轭间的轴向电容储能。
需要说明的是,通过本步骤可以计算得到变压器线圈上部等效材料介电常数μ2和下部等效材料介电常数μ3。
S102:将所述幅向电容值和所述轴向电容值进行等效处理,等效为材料的介电常数;
需要说明的是,假设最外层线圈与入口电容轴对称计算模型最外侧接地边界间的距离为L,求得变压器线圈与油箱间幅向等效材料介电常数μ1。
进一步的,通过本步骤可以计算得到变压器线圈上部等效材料介电常数μ2和下部等效材料介电常数μ3。
S103:通过预设变压器二维轴对称几何模型,添加材料及等效材料参数,施加设定工况的激励条件,以计算不同端口间所述变压器的入口电容值。
进一步的,上述所述通过预设变压器二维轴对称几何模型,添加材料及等效材料参数,施加设定工况的激励条件,以计算不同端口间所述变压器的入口电容值,具体为:
根据所述变压器的铁心主柱、铁轭尺寸数据,建立所述预设变压器二维轴对称几何模型,如图3所示。需要说明的是,本申请实施例中,需要根据线圈参数,确定线圈在计算模型中的位置、线圈尺寸,并绘制线圈二维轴对称几何模型,如图3所示。
依据试验条件在对应线圈上施加电压激励条件,并依据材料等效介电常数及材料相关属性,设置不同区域的材料参数;
通过所述预设二维轴对称几何模型进行二维轴对称稳态计算,得到所述变压器的储能;
根据所述变压器的储能计算得到不同端口间所述变压器的入口电容值。
本申请实施例提供的变压器入口电容计算方法,通过基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱间的幅向电容值和变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向电容值;将所述幅向电容值和所述轴向电容值进行等效处理,等效为材料的介电常数;通过预设变压器二维轴对称几何模型,添加材料及等效材料参数,施加设定工况的激励条件,以计算不同端口间所述变压器的入口电容值。通过本申请实施例可以充分考虑不同结构的位置关系、尺寸关系以及各种材料参数的不同对电容值的影响,从而准确计算变压器在励磁状态下的入口电容。
请参阅图5,基于上述实施例公开的一种变压器入口电容计算方法,本实施例对应公开了一种变压器入口电容计算装置,该装置包括:
第一处理单元501,用于基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱间的幅向电容值和变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向电容值;
第二处理单元502,用于将所述幅向电容值和所述轴向电容值进行等效处理,等效为材料的介电常数;
第三处理单元503,用于通过预设变压器二维轴对称几何模型,添加材料及等效材料参数,施加设定工况的激励条件,以计算不同端口间所述变压器的入口电容值。
进一步的,所述第一处理单元501具体用于:
采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱间的储能;
将所述变压器线圈与油箱间的储能进行转化,得到所述变压器线圈与油箱间的幅向电容值。
进一步的,所述第一处理单元501具体用于:
采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向储能;
将所述变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向储能进行转化,得到所述变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的幅向电容值。
所述变压器入口电容计算装置包括处理器和存储器,上述各个单元均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来达到准确计算变压器在励磁状态下的入口电容。
本申请实施例提供了一种存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现所述变压器入口电容计算方法。
本申请实施例提供了一种处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行所述变压器入口电容计算方法。
为了充分保护本申请的发明思想,本申请实施例还提供了一种电子设备,如图6所示,该电子设备60包括至少一个处理器601、以及与所述处理器连接的至少一个存储器602、总线603;其中,所述处理器601、所述存储器602通过所述总线603完成相互间的通信;处理器601用于调用所述存储器602中的程序指令,以执行上述的所述变压器入口电容计算方法。
本文中的电子设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有如下方法步骤的程序:
基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱间的幅向电容值和变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向电容值;
将所述幅向电容值和所述轴向电容值进行等效处理,等效为材料的介电常数;
通过预设变压器二维轴对称几何模型,添加材料及等效材料参数,施加设定工况的激励条件,以计算不同端口间所述变压器的入口电容值。
进一步的,所述基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱间的幅向电容值,包括:
采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱间的储能;
将所述变压器线圈与油箱间的储能进行转化,得到所述变压器线圈与油箱间的幅向电容值。
进一步的,所述采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱间的储能,包括:
根据所述变压器的结构特点,按照所述变压器最外层线圈和油箱内壁的实际尺寸建立变压器线圈与油箱幅向几何电容及等效介电常数的二维平面计算模型;
将所述变压器的最外层线圈设置为单位电压的激励源,以油箱内壁、旁柱为接地边界条件,对所述二维平面计算模型进行二维稳态场计算,得到所述变压器线圈与油箱间的储能。
进一步的,所述基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向电容值,包括:
采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向储能;
将所述变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向储能进行转化,得到所述变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的幅向电容值。
进一步的,所述采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与与油箱、铁心铁轭间的轴向储能,包括:
根据所述变压器的结构特点,按照所述变压器线圈和铁轭的实际尺寸分别建立变压器线圈与铁心铁轭轴向几何电容及等效介电常数的二维轴对称计算模型和变压器线圈与油箱轴向几何电容及等效介电常数的二维轴对称计算模型;
将所述变压器线圈设置为单位电压的激励源,以铁心铁轭为接地边界条件,对所述变压器线圈与铁心铁轭轴向几何电容及等效介电常数的二维轴对称计算模型和所述变压器线圈与油箱轴向几何电容及等效介电常数的二维轴对称计算模型进行二维稳态场计算,得到所述变压器线圈与铁心铁轭间的储能和所述变压器线圈与油箱间的储能;
根据所述变压器的铁心铁轭及油箱正对线圈面积的比例,对所述变压器线圈与铁心铁轭间的储能和所述变压器线圈与油箱间的储能进行加权求和,得到所述变压器线圈与与油箱、铁心铁轭间的轴向电容储能。
进一步的,所述通过预设变压器二维轴对称几何模型,添加材料及等效材料参数,施加设定工况的激励条件,以计算不同端口间所述变压器的入口电容值,包括:
根据所述变压器的铁心主柱、铁轭尺寸数据,建立所述预设变压器二维轴对称几何模型;
依据试验条件在对应线圈上施加电压激励条件,并依据材料等效介电常数及材料相关属性,设置不同区域的材料参数;
通过所述预设二维轴对称几何模型进行二维轴对称稳态计算,得到所述变压器的储能;
根据所述变压器的储能计算得到不同端口间所述变压器的入口电容值。
本申请是根据本申请实施例的方法、设备(系统)、计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
在一个典型的配置中,设备包括一个或多个处理器(CPU)、存储器和总线。设备还可以包括输入/输出接口、网络接口等。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (5)
1.一种变压器入口电容计算方法,其特征在于,包括:
基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱间的幅向电容值和变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向电容值;
将所述幅向电容值和所述轴向电容值进行等效处理,等效为材料的介电常数;
通过预设变压器二维轴对称几何模型,添加材料及等效材料参数,施加设定工况的激励条件,以计算不同端口间所述变压器的入口电容值;
所述基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱间的幅向电容值,包括:
采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱间的储能;
将所述变压器线圈与油箱间的储能进行转化,得到所述变压器线圈与油箱间的幅向电容值;
所述基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向电容值,包括:
采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向储能;
将所述变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向储能进行转化,得到所述变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的幅向电容值;
所述通过预设变压器二维轴对称几何模型,添加材料及等效材料参数,施加设定工况的激励条件,以计算不同端口间所述变压器的入口电容值,包括:
根据所述变压器的铁心主柱、铁轭尺寸数据,建立所述预设变压器二维轴对称几何模型;
依据试验条件在对应线圈上施加电压激励条件,并依据材料等效介电常数及材料相关属性,设置不同区域的材料参数;
通过所述预设二维轴对称几何模型进行二维轴对称稳态计算,得到所述变压器的储能;
根据所述变压器的储能计算得到不同端口间所述变压器的入口电容值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱间的储能,包括:
根据所述变压器的结构特点,按照所述变压器最外层线圈和油箱内壁的实际尺寸建立变压器线圈与油箱幅向几何电容及等效介电常数的二维平面计算模型;
将所述变压器的最外层线圈设置为单位电压的激励源,以油箱内壁、旁柱为接地边界条件,对所述二维平面计算模型进行二维稳态场计算,得到所述变压器线圈与油箱间的储能。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与与油箱、铁心铁轭间的轴向储能,包括:
根据所述变压器的结构特点,按照所述变压器线圈和铁轭的实际尺寸分别建立变压器线圈与铁心铁轭轴向几何电容及等效介电常数的二维轴对称计算模型和变压器线圈与油箱轴向几何电容及等效介电常数的二维轴对称计算模型;
将所述变压器线圈设置为单位电压的激励源,以铁心铁轭为接地边界条件,对所述变压器线圈与铁心铁轭轴向几何电容及等效介电常数的二维轴对称计算模型和所述变压器线圈与油箱轴向几何电容及等效介电常数的二维轴对称计算模型进行二维稳态场计算,得到所述变压器线圈与铁心铁轭间的储能和所述变压器线圈与油箱间的储能;
根据所述变压器的铁心铁轭及油箱正对线圈面积的比例,对所述变压器线圈与铁心铁轭间的储能和所述变压器线圈与油箱间的储能进行加权求和,得到所述变压器线圈与与油箱、铁心铁轭间的轴向电容储能。
4.一种变压器入口电容计算装置,其特征在于,包括:
第一处理单元,用于基于电磁仿真软件和软件编程联合计算变压器线圈与油箱间的幅向电容值和变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向电容值;
第二处理单元,用于将所述幅向电容值和所述轴向电容值进行等效处理,等效为材料的介电常数;
第三处理单元,用于通过预设变压器二维轴对称几何模型,添加材料及等效材料参数,施加设定工况的激励条件,以计算不同端口间所述变压器的入口电容值;
所述第一处理单元具体用于:
采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱间的储能;
将所述变压器线圈与油箱间的储能进行转化,得到所述变压器线圈与油箱间的幅向电容值;
所述第一处理单元具体用于:
采用二维有限元电场数值计算方法,得到变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向储能;
将所述变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的轴向储能进行转化,得到所述变压器线圈与油箱、铁心铁轭间的幅向电容值;
所述第三处理单元具体用于:
根据所述变压器的铁心主柱、铁轭尺寸数据,建立所述预设变压器二维轴对称几何模型;
依据试验条件在对应线圈上施加电压激励条件,并依据材料等效介电常数及材料相关属性,设置不同区域的材料参数;
通过所述预设二维轴对称几何模型进行二维轴对称稳态计算,得到所述变压器的储能;
根据所述变压器的储能计算得到不同端口间所述变压器的入口电容值。
5.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在的设备执行如权利要求1至3中任一项所述的变压器入口电容计算方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110706018.3A CN113392560B (zh) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | 一种变压器入口电容计算方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110706018.3A CN113392560B (zh) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | 一种变压器入口电容计算方法及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113392560A CN113392560A (zh) | 2021-09-14 |
CN113392560B true CN113392560B (zh) | 2023-09-05 |
Family
ID=77623827
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110706018.3A Active CN113392560B (zh) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | 一种变压器入口电容计算方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113392560B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105956269A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-09-21 | 国家电网公司 | 一种获取变压器绕组状态与饼间电容参数关系的方法 |
CN107255752A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-10-17 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种换流变压器入口电容的计算方法 |
CN107368653A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-11-21 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种变压器漏磁场的二维有限元仿真方法和系统 |
CN110705172A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-01-17 | 西安交通大学 | 雷电冲击电压下变压器瞬时电场分布的计算方法 |
CN111199009A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-26 | 广西电网有限责任公司 | 一次接线对电容式电压互感器误差影响的评估方法及系统 |
CN112528580A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-19 | 广州大学 | 一种反激式变换器电路板的电磁辐射仿真预测方法 |
CN112597628A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-02 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种变压器温升估计的方法及系统 |
-
2021
- 2021-06-24 CN CN202110706018.3A patent/CN113392560B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105956269A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-09-21 | 国家电网公司 | 一种获取变压器绕组状态与饼间电容参数关系的方法 |
CN107255752A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-10-17 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种换流变压器入口电容的计算方法 |
CN107368653A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-11-21 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种变压器漏磁场的二维有限元仿真方法和系统 |
CN110705172A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-01-17 | 西安交通大学 | 雷电冲击电压下变压器瞬时电场分布的计算方法 |
CN111199009A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-26 | 广西电网有限责任公司 | 一次接线对电容式电压互感器误差影响的评估方法及系统 |
CN112528580A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-19 | 广州大学 | 一种反激式变换器电路板的电磁辐射仿真预测方法 |
CN112597628A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-02 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种变压器温升估计的方法及系统 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Calculation and Analysis of Heat Field of Large Capacity Epoxy Pouring Dry-type Transformer Based on Fluid-solid Coupling;Shuo Wang et al;《Journal of Physics: Conference Series》;第012031页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113392560A (zh) | 2021-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Asefi et al. | Survey on high‐frequency models of PWM electric drives for shaft voltage and bearing current analysis | |
Su | Electromagnetic transients in transformer and rotating machine windings | |
Ebrahimi et al. | Analytical estimation of short circuit axial and radial forces on power transformers windings | |
Roberts et al. | Dynamic modelling of the brushless doubly fed machine | |
Mikhak‐Beyranvand et al. | Impacts of ferroresonance and inrush current forces on transformer windings | |
Sima et al. | Simulation and experiment on a flexible control method for ferroresonance | |
Milicevic et al. | Initiation of characteristic ferroresonance states based on flux reflection model | |
Ge et al. | Analysis of the residual flux influence on inrush current and electromagnetic force in large power transformer | |
Liu et al. | Calculation method of winding eddy‐current losses for high‐voltage direct current converter transformers | |
Matsumori et al. | Iron Loss Calculation of AC Filter Inductor for Three‐Phase PWM Inverters | |
CN113392560B (zh) | 一种变压器入口电容计算方法及装置 | |
Jayalath et al. | Modelling powder core inductors for passive filters in inverters using finite element analysis | |
CN116595776A (zh) | 变压器绕组变形的确定方法、确定装置和电子设备 | |
Canturk et al. | Performance analysis of three‐phase five‐leg transformers under DC bias using a new frequency‐dependent reluctance‐based model | |
Amara et al. | A novel methodology for high‐frequency lumped equivalent circuit of an isolated transformer winding construction based on frequency response analysis signal morphology interpretation | |
Masood et al. | An innovative technique for design optimization of Core type 3-phase distribution transformer using Mathematica | |
Corea-Araujo et al. | Validation of single-phase transformer model for ferroresonance analysis | |
Liu et al. | Vibration and noise characteristics of the inductive filtering converter transformer | |
Gholami et al. | An extended winding function model for induction machine modelling considering saturation effect | |
Rezaee‐Alam et al. | An enhanced analytical technique based on winding function theory for analysis of induction motors | |
Najafi et al. | A novel concept for derating of transformer under unbalance voltage in the presence of non linear load by 3-D finite element method | |
Contreras Ramírez et al. | K-Factor Analysis to Increase the Actual Capacity of Electrical Distribution Transformers | |
Li et al. | Core form transformer topological duality based transient model validation for exciting current calculation within DC bias | |
Guimarães et al. | Electromechanical forces in transformers caused by inrush currents: an analytical, numerical and experimental approach | |
Alyozbaky et al. | A new approach of core structure model for 3‐phase distribution transformer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |