一种电力变压器平衡绕组抗短路能力分析方法

摘要

一种电力变压器平衡绕组抗短路能力分析方法，所述分析方法针对带平衡绕组且此绕组为靠近铁心的内绕组结构。根据平衡绕组运行特点，计算流经平衡绕组中的非对称短路冲击电流，进而计算平均漏磁分布及导线应力分布，通过环向应力与失稳应力的关系对比对平衡绕组抗短路能力进行判断，理论基础为国际大电网会议报告CIGRE209论文“电力变压器短路特性”所提概念与GR1094.5-2008技术规范。本发明可对各电压等级电力变压器平衡绕组的抗短路能力进行分析，既避免了轴向失稳计算的复杂性，又保证了计算的精度，校核结果直观准确，更加切合生产实际，使校核结果更具指导性和针对性。

主权项

一种电力变压器平衡绕组抗短路能力分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S100：计算变压器各侧非对称短路工况下平衡绕组内的短路冲击电流I，取最大短路冲击电流值I_max；S200：利用最大短路冲击电流I_max计算平衡绕组的平均轴向漏磁B_pj；S300：利用最大短路冲击电流I_max、平均轴向漏磁B_pj及平衡绕组电气与机械性能参数计算平衡绕组的环向应力S400：对平衡绕组的环向应力进行判断，判断公式如下所示：${\sigma }_{t.\mathrm{act}}^{*}\le \mathrm{Et}·{\left(\mathrm{kb}\right)}^2{N}^2/\left({12D}^2\right)$式中：Et‑平衡绕组导线的切线弹性模量，k‑平衡绕组导线等值厚度的制造系数，b‑平衡绕组导线环向厚度，D‑平衡绕组平均直径，N‑平衡绕组环向的等效支撑数；当所述平衡绕组进行环向应力不能满足本步骤的判断要求时，说明“强制翘曲”方面抗短路能力不合格，需加强所述变压器平衡绕组抗短路设计，所述“强制翘曲”为相邻两支撑件之间的跨度内的导线向内过度弯曲的破坏形式；满足判断公式要求后转至步骤S500；S500：根据GB1094.5‑2008附录A技术规范对平衡绕组进行环向应力判断；常规导线和非自粘性连续换位导线的连续式绕组、螺旋式绕组及多层绕组上的环形应力判断如下式所示：${\sigma }_{t.\mathrm{act}}^{*}\le 0.35·R_{p0.2};$式中：R_p0.2为导线的屈服应力值；自粘性连续换位导线的环向应力判断如下式所示：${\sigma }_{t.\mathrm{act}}^{*}\le 0.6·R_{p0.2};$当本步骤的计算结果不能满足所述环向应力的判断要求时，说明“自由翘曲”方面抗短路能力不合格，需要加强所述变压器平衡绕组抗短路设计；所述“自由翘曲”为由于绕组幅向稳定性丧失而导致绕组周围一处或几处的导线幅向严重变形的破坏形式；在加强抗短路设计后，重新按顺序进行步骤S300至步骤S500计算，当计算结果满足步骤S400和S500的判断公式要求时，说明所述变压器平衡绕组抗短路设计合格，结束计算。