本發(fā)明屬于變壓器
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種電力變壓器繞組機(jī)械狀態(tài)的分析方法。
背景技術(shù)：
：電力變壓器是電力網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，是關(guān)系到電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要設(shè)備。短路事故是電網(wǎng)中常見(jiàn)且破壞性強(qiáng)的故障之一，由短路故障造成的繞組機(jī)械損壞嚴(yán)重影響了電力變壓器的可靠運(yùn)行。另外，如果變壓器設(shè)計(jì)不當(dāng)或者制造工藝不合格，在系統(tǒng)發(fā)生外部故障時(shí)，會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的繞組損壞。這些損傷在多數(shù)情況下可能不是立即使變壓器退出運(yùn)行，但使得變壓器機(jī)械結(jié)構(gòu)變得脆弱，嚴(yán)重影響到變壓器的安全運(yùn)行。業(yè)內(nèi)對(duì)變壓器繞組的機(jī)械狀態(tài)密切關(guān)注，提出了一系列的檢修規(guī)程。實(shí)現(xiàn)對(duì)電力變壓器機(jī)械狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠有效地避免大型事故的發(fā)生。但是當(dāng)前關(guān)于變壓器繞組機(jī)械狀態(tài)的監(jiān)測(cè)都是采用間接的手段，如變形試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)、返廠吊罩等方法。這些方法費(fèi)事費(fèi)力，準(zhǔn)確性不高，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，經(jīng)濟(jì)性差。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種電力變壓器繞組機(jī)械狀態(tài)的分析方法，該分析方法準(zhǔn)確可靠、操作方便，可以直接對(duì)變壓器繞組機(jī)械狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，且成本低廉、準(zhǔn)確性高。為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明提供了一種變壓器繞組機(jī)械狀態(tài)獲取方法，其特征在于，包括以下步驟：s1根據(jù)變壓器的機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)，搭建變壓器的多物理場(chǎng)耦合繞組物理模型，所述多物理場(chǎng)包括電場(chǎng)、磁場(chǎng)和機(jī)械場(chǎng)；s2根據(jù)變壓器的材料參數(shù)，設(shè)置步驟s1中所述電場(chǎng)、磁場(chǎng)、機(jī)械場(chǎng)的物理屬性；s3設(shè)置步驟s1中所述電場(chǎng)、磁場(chǎng)、機(jī)械場(chǎng)的約束條件；s4設(shè)置變壓器繞組在多物理場(chǎng)耦合作用下受到的洛倫茲力為變壓器繞組機(jī)械場(chǎng)的變量；s5根據(jù)變壓器實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)在步驟s1中所述模型上加載電流，根據(jù)步驟s4中所述洛倫茲力求解得到相應(yīng)的變壓器繞組機(jī)械場(chǎng)結(jié)果，獲取變壓器繞組的機(jī)械狀態(tài)，所述機(jī)械狀態(tài)包括振動(dòng)情況、應(yīng)力情況和應(yīng)變情況。在研究過(guò)程中，搭建物理模型，可以在各種仿真軟件中模擬變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)仿真輸出的結(jié)果，結(jié)合其他參考因素，對(duì)變壓器的機(jī)械狀態(tài)進(jìn)行判斷。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)具體的變壓器，其機(jī)械結(jié)構(gòu)等物理參數(shù)是一定的，根據(jù)這些參數(shù)，可以模擬搭建其多物理場(chǎng)虛擬模型。在變壓器影響因素中，電場(chǎng)、磁場(chǎng)、機(jī)械場(chǎng)對(duì)變壓器的機(jī)械狀態(tài)影響是較為突出的，因此在搭建物理模型的時(shí)候，優(yōu)先設(shè)置電場(chǎng)、磁場(chǎng)、機(jī)械場(chǎng)。仿真模擬的過(guò)程是一個(gè)虛擬過(guò)程，因此需要將一些必要參數(shù)和限制條件添加到搭建的物理模型中，也就是對(duì)電場(chǎng)、磁場(chǎng)、機(jī)械場(chǎng)的物理屬性進(jìn)行一定的設(shè)置，并確定電場(chǎng)、磁場(chǎng)、機(jī)械場(chǎng)的約束條件。在仿真模擬的過(guò)程中，電場(chǎng)、磁場(chǎng)、機(jī)械場(chǎng)的相互耦合后施加在繞組上的洛倫茲力可控可檢測(cè)，因此選擇將繞組受到的多物理場(chǎng)耦合洛倫茲力作為變壓器繞組機(jī)械場(chǎng)的變量。也就是說(shuō)，對(duì)于整個(gè)變壓器的機(jī)械場(chǎng)而言，洛倫茲力是一個(gè)變量，其大小變化將會(huì)影響整個(gè)機(jī)械場(chǎng)的狀態(tài)，即最終的檢測(cè)結(jié)果。每一個(gè)洛倫茲力，均對(duì)應(yīng)著一種機(jī)械場(chǎng)的狀態(tài)，機(jī)械場(chǎng)的狀態(tài)是受洛倫茲力的變化而變化的。變壓器在工作的過(guò)程中，繞組線圈中加載有繞組電流，相應(yīng)的，在仿真模擬過(guò)程中，需要根據(jù)變壓器的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)加載運(yùn)行電流，繞組線圈在耦合場(chǎng)的作用下受到洛倫茲力。繞組線圈受到的洛倫茲力施加在變壓器繞組上，會(huì)對(duì)變壓器繞組的物理狀態(tài)產(chǎn)生影響。在上述物理模型中，可以根據(jù)洛倫茲力的大小和方向，通過(guò)一定程序，求解得到變壓器繞組機(jī)械場(chǎng)結(jié)果，獲取繞組的機(jī)械狀態(tài)，機(jī)械狀態(tài)包括振動(dòng)情況、應(yīng)力情況及應(yīng)變情況。通過(guò)這些機(jī)械狀態(tài)，可以有效監(jiān)測(cè)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，從而避免隱患發(fā)生。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，步驟s2中所述物理屬性包括固定參數(shù)和可變參數(shù)，所述固定參數(shù)為所述變壓器繞組的固有值，所述可變參數(shù)為理想值。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，固定參數(shù)包括泊松比、楊氏模量、密度、電導(dǎo)率、相對(duì)磁導(dǎo)率。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，電場(chǎng)的可變參數(shù)包括繞組各線餅之間的匝絕緣為零、電流在繞組中分布均勻和繞組各處的電流面密度相同。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，磁場(chǎng)的可變參數(shù)包括各結(jié)構(gòu)件、繞組餅間油道和油紙絕緣結(jié)構(gòu)對(duì)變壓器繞組磁場(chǎng)的影響為零。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，機(jī)械場(chǎng)的可變參數(shù)包括各器件的結(jié)構(gòu)和/或材質(zhì)對(duì)變壓器機(jī)械場(chǎng)的影響為零和各器件為理想器件，不會(huì)在洛倫茲力的作用下發(fā)生變化，所述器件包括墊塊、撐條、端圈。變壓器的物理屬性包括固定參數(shù)和可變參數(shù)，其中固定參數(shù)屬于變壓器的固有屬性，一般由變壓器的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等決定；可變參數(shù)一般受到技術(shù)限制，在不同情況下呈現(xiàn)不同的數(shù)值大小。本發(fā)明技術(shù)方案中，固定參數(shù)包括但不限于繞組的泊松比、楊氏模量、密度、電導(dǎo)率、相對(duì)磁導(dǎo)率等，這些參數(shù)都是可以根據(jù)待測(cè)變壓器的實(shí)際材質(zhì)和結(jié)構(gòu)獲得的，屬于變壓器繞組的固有參數(shù)。而可變參數(shù)包括但不限于繞組匝絕緣、電流分布情況以及電流面密度等，這些參數(shù)在變壓器的實(shí)際運(yùn)行中，可能受到溫度、濕度、繞組纏繞方式、均勻程度等影響，以及在使用過(guò)程中由于變壓器損耗也會(huì)帶來(lái)一些參數(shù)變化。在理想仿真模擬模型中，上述可變參數(shù)可以取理想值。本發(fā)明技術(shù)方案中，電場(chǎng)、磁場(chǎng)和機(jī)械場(chǎng)的可變參量均設(shè)置為理想值。具體而言，在本發(fā)明技術(shù)方案的物理模型中，繞組各線餅之間的匝絕緣為零，繞組各處不存在因纏繞方式帶來(lái)磁場(chǎng)的變化；電流在整個(gè)變壓器繞組中分布均勻，繞組線圈本身材質(zhì)均勻，繞組的纏繞也是均勻的；以及對(duì)整個(gè)變壓器繞組而言，各處的電流面密度是均勻的。對(duì)于磁場(chǎng)，本發(fā)明技術(shù)方案的理想模型中認(rèn)為各結(jié)構(gòu)件、繞組餅間油道和油紙絕緣結(jié)構(gòu)對(duì)變壓器繞組磁場(chǎng)的影響為零。對(duì)于機(jī)械場(chǎng)，理想模型中忽略耦合場(chǎng)施加在變壓器繞組上的洛倫茲力帶來(lái)的變化，即各器件的結(jié)構(gòu)和/或材質(zhì)對(duì)變壓器機(jī)械場(chǎng)的影響為零，且各器件為理想器件，不會(huì)在洛倫茲力的作用下發(fā)生變化，或者說(shuō)認(rèn)為各器件可以承受洛倫茲力的作用。前述的器件包括但不限于墊塊、撐條、端圈等一系列可能因受到洛倫茲力而發(fā)生機(jī)械變化的變壓器組成器件。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，步驟s3中所述的電場(chǎng)約束條件為：設(shè)定繞組為多匝線圈模型，選取電流參考方向，按照選定的電流方向?qū)€圈施加電流面密度載荷。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，步驟s3中所述的磁場(chǎng)約束條件為：設(shè)定變壓器油箱的外輪廓線，施加磁通量平行約束。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，步驟s3中所述的機(jī)械場(chǎng)約束條件為：設(shè)定變壓器繞組下底面零位移約束，上底面加載預(yù)應(yīng)力約束，繞組體加載重力約束。對(duì)于一個(gè)變壓器仿真物理模型而言，多匝線圈是變壓器的必備特征，選取電流的參考方向?qū)τ谳敵鼋Y(jié)果的絕對(duì)值沒(méi)有影響，只起到標(biāo)示電流方向的作用。選定的這個(gè)方向與電流實(shí)際的方向也不盡相同，選取電流的參考方向與選定的變壓器電流方向是可以不一致的。添加變壓器油箱外輪廓線以及平行約束，是為了盡可能模擬變壓器的實(shí)際工作狀態(tài)，將磁場(chǎng)約束在一定的邊界條件內(nèi)，本發(fā)明技術(shù)方案中所利用的磁通量平行約束即為磁場(chǎng)邊界條件的一種。此外，由于變壓器具有一定的負(fù)載和自重，其與其他組件也具有一定的連接關(guān)系，設(shè)定變壓器繞組下底面零位移約束、上底面加載預(yù)應(yīng)力約束、繞組體加載重力約束，也是模擬變壓器實(shí)際的工作狀態(tài)。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，步驟s4中所述的洛倫茲力，包括正常運(yùn)行及短路情況下變壓器繞組受到的洛倫茲力。本發(fā)明技術(shù)方案是為了增強(qiáng)變壓器運(yùn)行的可靠性，對(duì)于變壓器運(yùn)行的各種狀態(tài)都需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)，尤其是短路狀態(tài)。對(duì)比正常運(yùn)行和短路情況下變壓器繞組受到的洛倫茲力，可以快速發(fā)現(xiàn)變壓器的運(yùn)行異常，從而快速做出相應(yīng)的措施，減少因變壓器運(yùn)行異常帶來(lái)的損失?？傮w而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：1)本發(fā)明的變壓器繞組機(jī)械狀態(tài)分析方法，是將電-磁-機(jī)械耦合的有限元分析方法應(yīng)用于變壓器繞組機(jī)械狀態(tài)分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變壓器繞組機(jī)械狀態(tài)的在線分析，避免了振動(dòng)檢測(cè)試驗(yàn)、變形檢測(cè)試驗(yàn)、返廠吊罩等一系列工作，顯著地減少了工作量，節(jié)約了維護(hù)成本，同時(shí)具有一定的準(zhǔn)確性。2)本發(fā)明的變壓器繞組機(jī)械狀態(tài)分析方法，采用基于多物理場(chǎng)耦合的變壓器繞組機(jī)械狀態(tài)分析方法能夠?qū)Ω鞣N運(yùn)行狀態(tài)下的變壓器繞組的機(jī)械狀態(tài)進(jìn)行預(yù)判斷，指導(dǎo)工作人員合理安排檢修工作，提高工作效率。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明實(shí)施例的處理流程結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的變壓器多物理場(chǎng)耦合仿真模型示意圖。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的變壓器繞組機(jī)械狀態(tài)分析方法，具體包括以下步驟：步驟1：根據(jù)變壓器的實(shí)際結(jié)構(gòu)參數(shù)搭建變壓器多物理場(chǎng)耦合幾何模型。本發(fā)明實(shí)施例所創(chuàng)建的變壓器多物理場(chǎng)耦合幾何模型包括電場(chǎng)、磁場(chǎng)和機(jī)械場(chǎng)。在搭建上述物理模型的過(guò)程中，需要盡可能模擬變壓器的實(shí)際工作狀態(tài)，其客觀存在的物理形態(tài)是變壓器的固有特征。本實(shí)施例在，優(yōu)選實(shí)際的結(jié)構(gòu)建模的部分參數(shù)如下表所示：參數(shù)序號(hào)建模參數(shù)1鐵心結(jié)構(gòu)2鐵心直徑(mm)3鐵心窗高(mm)4心柱中心距(mm)5心柱與旁軛中心距(mm)6旁軛長(zhǎng)度(mm)7旁軛寬度(mm)8旁軛高度(mm)9上、下軛長(zhǎng)度(mm)10上、下軛寬度(mm)11上、下軛高度(mm)12下軛下端與油箱底部?jī)?nèi)側(cè)的距離(mm)13夾件長(zhǎng)度(mm)14夾件厚度(mm)15夾件高度(mm)16箱體內(nèi)屏蔽層厚度(mm)17箱體內(nèi)屏蔽層高度(mm)仿真物理模型建立在虛擬空間內(nèi)，是一個(gè)理想模型，所施加的電場(chǎng)、磁場(chǎng)、機(jī)械場(chǎng)都是模擬場(chǎng)，并沒(méi)有實(shí)際的場(chǎng)源。因此在搭建上述物理模型的時(shí)候，還需要設(shè)置場(chǎng)源條件，也就是待測(cè)變壓器的實(shí)際物理尺寸和屬性。一般來(lái)說(shuō)，為了仿真結(jié)果的真實(shí)可靠性，模擬變壓器模型越接近真實(shí)情況越好。實(shí)際上，變壓器多物理場(chǎng)耦合幾何模型實(shí)際上就是一個(gè)理想物理模型，搭建基于電場(chǎng)、磁場(chǎng)和機(jī)械場(chǎng)的多物理場(chǎng)耦合幾何模型，不是本方案的核心和關(guān)鍵，實(shí)際上其搭建方式本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)相應(yīng)的建模參數(shù)進(jìn)行具體選擇和確定的，本方案中的上述狀態(tài)分析方法對(duì)所有的基于電場(chǎng)、磁場(chǎng)和機(jī)械場(chǎng)的模擬變壓器模型均可適用，當(dāng)然優(yōu)選是模擬變壓器模型越接近真實(shí)情況越好。本發(fā)明實(shí)施例所搭建的物理模型中使用了上述參數(shù)，但是實(shí)際可使用的參數(shù)并不限于上述參數(shù)，上述參數(shù)并不能成為本發(fā)明技術(shù)方案的具體限制。步驟2：根據(jù)變壓器材料參數(shù)設(shè)置電場(chǎng)、磁場(chǎng)、機(jī)械場(chǎng)的物理屬性。對(duì)于一個(gè)變壓器來(lái)說(shuō)，影響其運(yùn)行的物理屬性包括變壓器材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、形狀、連接方式等方面，這些方面具體到仿真模型中，就是一些具體的物理參數(shù)。這些參數(shù)有些是根據(jù)變壓器本身可以確定不變的，屬于其固有參數(shù)，如泊松比、楊氏模量、密度、電導(dǎo)率、相對(duì)磁導(dǎo)率等。另一些則是不同的情況下參數(shù)值會(huì)發(fā)生變化，這部分參數(shù)一定程度上還受到技術(shù)的限制。例如變壓器繞組的纏繞方式可能影響到各線餅之間匝絕緣的大小，線圈本身粗細(xì)均勻程度會(huì)影響到繞組各處電流大小，線圈纏繞密度不同會(huì)導(dǎo)致電流面密度不同。磁場(chǎng)方面，各結(jié)構(gòu)件、繞組餅間油道、油紙絕緣結(jié)構(gòu)對(duì)變壓器繞組磁場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生影響。機(jī)械場(chǎng)也很容易受到外界的影響，變壓器運(yùn)行的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一定大小的洛倫茲力，該力施加在變壓器上，一定時(shí)間后會(huì)對(duì)元件的機(jī)械狀態(tài)有所改變，造成元件損耗，從而導(dǎo)致整個(gè)變壓器的運(yùn)行受到影響。這些可以發(fā)生變化的參數(shù)都是囿于現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，不能夠達(dá)到理想狀態(tài)。因此，在本發(fā)明實(shí)施例的物理模型中，設(shè)置電場(chǎng)、磁場(chǎng)、機(jī)械場(chǎng)的物理屬性包括兩部分內(nèi)容，即一部分是固定參數(shù)的設(shè)置，如在建模過(guò)程中設(shè)置繞組的泊松比、楊氏模量、密度、電導(dǎo)率、相對(duì)磁導(dǎo)率等材料物理屬性參數(shù)。這些物理參數(shù)都是變壓器固有參數(shù)，并不會(huì)隨時(shí)發(fā)生變化，其根據(jù)變壓器繞組的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置即可。另一部分是設(shè)置可變參數(shù)，實(shí)際上這種可變參數(shù)在變壓器的實(shí)際使用中都是客觀存在的，但是由于其在不同的條件下呈現(xiàn)的影響程度并不一致，在抽象化模型中，可以將其視為理想條件。本發(fā)明實(shí)施例中所涉及的設(shè)置可變參數(shù)即為將所述可變參數(shù)設(shè)置為理想值。具體地，對(duì)上述參數(shù)的設(shè)置優(yōu)選如下：在電場(chǎng)的建模過(guò)程中作以下基本假設(shè)，也即將這些電場(chǎng)的可變參數(shù)設(shè)置為理想狀態(tài)值：忽略繞組各線餅之間的匝絕緣，認(rèn)為電流在繞組中均勻分布，繞組各處的電流面密度相同。在磁場(chǎng)的建模過(guò)程中作以下基本假設(shè)，也即將這些磁場(chǎng)的可變參數(shù)設(shè)置為理想狀態(tài)值：忽略各結(jié)構(gòu)件、繞組餅間油道、油紙絕緣結(jié)構(gòu)對(duì)變壓器繞組磁場(chǎng)的影響。在機(jī)械場(chǎng)的建模過(guò)程中作以下基本假設(shè)，也即將這些機(jī)械場(chǎng)的可變參數(shù)設(shè)置為理想狀態(tài)值：忽略墊塊、撐條、端圈等結(jié)構(gòu)對(duì)變壓器機(jī)械場(chǎng)的影響，認(rèn)為墊塊、撐條、端圈能夠承受洛倫茲力的作用。步驟3：設(shè)置電場(chǎng)、磁場(chǎng)、機(jī)械場(chǎng)的約束條件。具體來(lái)說(shuō)，本方案中，電場(chǎng)模型的約束條件為：設(shè)定繞組為多匝線圈模型，選取電流參考方向，對(duì)線圈施加電流面密度載荷。磁場(chǎng)模型的約束條件為：設(shè)定變壓器油箱的外輪廓線，施加磁通量平行約束。機(jī)械場(chǎng)模型的約束條件為：設(shè)定變壓器繞組下底面零位移約束，上底面加載預(yù)應(yīng)力約束，繞組體加載重力約束。上述電場(chǎng)的約束條件中，變壓器繞組本身是多線圈纏繞形成，因此需要添加多匝線圈模型，具體的纏繞半徑和匝數(shù)，根據(jù)待測(cè)變壓器的實(shí)際情況設(shè)置。選取電流的參考方向是為了確定一些物理量的方向，對(duì)于物理量本身的絕對(duì)值大小沒(méi)有任何影響。除此之外，選取參考方向還可以為相應(yīng)的物理計(jì)算提供方便，是一種常用的計(jì)算處理手段。變壓器繞組通電后，即可在繞組表面形成面電流。本發(fā)明方案的實(shí)施例中的磁場(chǎng)約束條件中，先變壓器油箱的外輪廓線，然后設(shè)定了磁通量的平行約束，將磁場(chǎng)限制在一定的約束條件內(nèi)。這種約束條件也稱作邊界條件，是為了進(jìn)一步縮小理想模型與變壓器線圈實(shí)際運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)差別，以盡可能得到最真實(shí)的仿真結(jié)果。由于變壓器本身是安裝在一定的電力輸送裝置上，且具有一定的自重，因此繞組線圈必然會(huì)受到一定的重力作用，同時(shí)與之相連接的其他電力輸送裝置也會(huì)對(duì)其有一定的作用力。本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例中，所模擬的機(jī)械場(chǎng)中，設(shè)置了位于下底面的零位移約束、上底面的加載預(yù)應(yīng)力約束和重力約束，所列舉的約束條件并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案本身的限制。步驟4：設(shè)置變壓器繞組在多物理場(chǎng)耦合作用下受到的洛倫茲力為變壓器繞組機(jī)械場(chǎng)的變量。變量是作為檢測(cè)結(jié)果的參照對(duì)比，觀察不同的變量對(duì)于測(cè)量結(jié)果的影響，以得出一定的結(jié)論。在實(shí)際情況下，變量的數(shù)量和對(duì)象選擇并不唯一，可以選擇包括電場(chǎng)、磁場(chǎng)在內(nèi)的多個(gè)物理量作為變量。本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例中，選擇設(shè)置變壓器繞組在多物理場(chǎng)耦合作用下受到的洛倫茲力為變量。一方面洛倫茲力相較于其他物理量，無(wú)論是在仿真模擬過(guò)程中還是實(shí)際的變壓器使用過(guò)程中，測(cè)量都相對(duì)方便。另一方面，電場(chǎng)、磁場(chǎng)和機(jī)械場(chǎng)施加在繞組上的耦合作用本身較為復(fù)雜，將這些物理量全部設(shè)為變量雖然可以但沒(méi)有必要，其結(jié)果完全可以由洛倫茲力呈現(xiàn)。洛倫茲力與變壓器繞組之間可以用原因和結(jié)果來(lái)解釋，即因?yàn)槁鍌惼澚Πl(fā)生了變化，相應(yīng)的變壓器繞組的機(jī)械場(chǎng)狀態(tài)發(fā)生變化，從而變壓器的機(jī)械狀態(tài)發(fā)生了變化。步驟5：根據(jù)變壓器實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)在模型上加載電流，包括正常運(yùn)行和短路情況下的電流，根據(jù)步驟s4中所述洛倫茲力求解得到相應(yīng)的變壓器繞組機(jī)械場(chǎng)結(jié)果，獲取變壓器繞組的機(jī)械狀態(tài)，所述機(jī)械狀態(tài)包括振動(dòng)情況、應(yīng)力情況及應(yīng)變情況。變壓器的作用是轉(zhuǎn)換電壓，其工作過(guò)程中有一定大小的電流通過(guò)，帶電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到洛倫茲力的作用，其對(duì)應(yīng)著變壓器繞組的一種機(jī)械狀態(tài)。力作用在物體上，會(huì)使物體的物理形態(tài)發(fā)生一定的變化，如使物體發(fā)生振動(dòng)、物體內(nèi)部相互作用的狀態(tài)、外形上發(fā)生的局部相對(duì)變形等。本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例中，振動(dòng)情況、應(yīng)力情況和應(yīng)變情況是觀測(cè)變壓器繞組機(jī)械狀態(tài)的重要參考，這些因素與變壓器運(yùn)行狀態(tài)密切相關(guān)。需要特別說(shuō)明的是，本發(fā)明技術(shù)方案所提出的繞組機(jī)械狀態(tài)分析方法，是一種基于變壓器實(shí)際運(yùn)行、在計(jì)算機(jī)仿真軟件中搭建的理想物理模型。在物理學(xué)中，由于研究對(duì)象和所涉及問(wèn)題的復(fù)雜性，常常把研究對(duì)象概括為理想模型。它是人們?cè)谡鎸?shí)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，作出的一種抽象假設(shè)。理想模型可以突破技術(shù)的限制，直觀的對(duì)問(wèn)題的關(guān)鍵進(jìn)行研究，從而對(duì)其實(shí)際應(yīng)用做出指導(dǎo)。本技術(shù)方案的電力變壓器繞組機(jī)械狀態(tài)的分析方法中，充分利用了這一概念，以上假設(shè)不會(huì)對(duì)仿真的結(jié)果準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響，工程計(jì)算也允許對(duì)以上對(duì)象進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12