一种获取心式变压器漏磁场的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变压器技术领域，特别涉及一种获取心式变压器漏磁场的方法及装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中，计算绕组短路强度时考虑的是铁心窗口外的绕组漏磁场分布情况，也就是说，不考虑绕组端部的铁轭对绕组漏磁场分布的影响，而实际上铁心上下轭的存在对绕组的漏磁场分布会有一定的影响。
[0003]通常情况下，为计算变压器短路情况下绕组机械强度，首先需要进行短路过程的绕组漏磁场分析和计算。漏磁场数值计算以有限元方法应用最广泛，其内容由数据前处理、解有限元方程和数据后处理三部分组成。请参考图1，心式变压器包含铁心1、压板2、内绕组3、外绕组4及油箱5，漏磁场数值计算过程忽略了铁心1的上下铁轭对漏磁场的影响，只采用一个如图1所示的截面即窗口外结构进行分析，这种情况下得到的磁感应密度(磁感应密度简称磁密):福向磁密最大、轴向磁密最小，将窗口外结构的磁密值作为绕组一周的磁密值不准确，将导致据此计算获得的绕组辐向力偏小、轴向力偏大。
[0004]可见，现有技术中心式变压器绕组短路时漏磁场的磁密值获取存在不准确的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供一种获取心式变压器漏磁场的方法及装置，用于解决现有技术中心式变压器绕组短路时漏磁场的磁密值获取不准确的技术问题。
[0006]本申请实施例提供一种获取心式变压器漏磁场的方法，所述方法包括:
[0007]获取心式变压器绕组的截面一的磁感应密度分布，其中所述截面一为所述心式变压器绕组的窗口外结构；
[0008]根据所述截面一的磁感应密度分布，获取所述截面一的辐向磁感应密度最大值和轴向磁感应密度最小值；
[0009]将所述截面一的福向磁感应密度最大值的85% -95%作为绕组一圆周的福向磁感应密度平均值；
[0010]将所述截面一的轴向磁感应密度最小值的105% -115%作为绕组一圆周的轴向磁感应密度平均值。
[0011]可选的，所述方法还包括:获取所述心式变压器绕组的截面三的磁感应密度分布，其中所述截面三为所述心式变压器绕组的窗口内结构；根据所述截面三的磁感应密度分布，获取所述截面三的轴向磁感应密度最大值。
[0012]可选的，所述方法还包括:根据所述截面一的辐向磁感应密度最大值，计算获取所述心式变压器绕组的轴向力最大值；根据所述截面三的轴向磁感应密度最大值，计算获取所述心式变压器绕组的辐向力最大值。
[0013]可选的，所述方法还包括:根据所述辐向磁感应密度平均值，计算获取所述心式变压器的轴向力平均值；根据所述轴向磁感应密度平均值，计算获取所述心式变压器的辐向力平均值。
[0014]本申请实施例还提供一种获取心式变压器漏磁场的装置，所述装置包括:
[0015]第一仿真模块，用于获取心式变压器绕组的截面一的磁感应密度分布，其中所述截面一为所述心式变压器绕组的窗口外结构；
[0016]第一获取模块，用于根据所述截面一的磁感应密度分布，获取所述截面一的辐向磁感应密度最大值和轴向磁感应密度最小值；
[0017]第一计算模块，用于将所述截面一的福向磁感应密度最大值的85% -95%作为绕组一圆周的辐向磁感应密度平均值；
[0018]第二计算模块，用于将所述截面一的轴向磁感应密度最小值的105% -115%作为绕组一圆周的轴向磁感应密度平均值。
[0019]可选的，所述装置还包括:第二仿真模块，用于获取所述心式变压器绕组的截面三的磁感应密度分布，其中所述截面三为所述心式变压器绕组的窗口内结构；第二获取模块，用于根据所述截面三的磁感应密度分布，获取所述截面三的轴向磁感应密度最大值。
[0020]可选的，所述第一计算模块还用于:根据所述截面一的辐向磁感应密度最大值，计算获取所述心式变压器绕组的轴向力最大值；所述第二计算模块还用于:根据所述截面三的轴向磁感应密度最大值，计算获取所述心式变压器绕组的福向力最大值。
[0021]可选的，所述第一计算模块还用于:根据所述辐向磁感应密度平均值，计算获取所述心式变压器的轴向力平均值；所述第二计算模块还用于根据所述轴向磁感应密度平均值，计算获取所述心式变压器的辐向力平均值。
[0022]本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果:
[0023]通过心式变压器绕组窗口外结构的磁感应密度分布获得辐向磁感应密度最大值和轴向磁感应密度最小值，并将辐向磁感应密度最大值乘以85% -95%获得绕组一圆周的辐向磁感应密度平均值，将轴向磁感应密度最小值乘以105% -115%获得绕组一圆周的轴向磁感应密度平均值，辐向和轴向磁感应密度平均值更能够准确的反映心式变压器漏磁场的磁密值，从而解决了现有技术中心式变压器绕组短路时漏磁场的磁密值获取存在不准确的技术问题，进而可以根据辐向和轴向磁感应密度平均值计算轴向力和辐向力，提高了电磁力计算的准确性。
【附图说明】
[0024]图1为现有技术中心式变压器漏磁场计算模型截面示意图；
[0025]图2为本申请实施例一提供的一种获取心式变压器漏磁场的方法流程图；
[0026]图3为本申请实施例一提供的漏磁场计算模型截面示意图；
[0027]图4为本申请实施例一提供的窗口外的绕组辐向磁密分布图；
[0028]图5为本申请实施例一提供的窗口内的绕组辐向磁密分布图；
[0029]图6为本申请实施例一提供的窗口外的绕组轴向分布图；
[0030]图7为本申请实施例一提供的窗口内的绕组轴向分布图；
[0031]图8为本申请实施例二提供的一种获取心式变压器漏磁场的装置示意图。
【具体实施方式】
[0032]在本申请实施例提供的技术方案中，通过计算获得绕组一周的辐向磁感应密度平均值和轴向磁感应密度平均值，以解决现有技术中心式变压器绕组短路时漏磁场的磁密值获取存在不准确的技术问题，进而可以根据辐向和轴向磁感应密度平均值计算轴向力和辐向力，提高电磁力计算的准确性。
[0033]下面结合附图对本申请实施例技术方案的主要实现原理、【具体实施方式】及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。
[0034]实施例一
[0035]请参考图2，本申请实施例提供一种获取心式变压器漏磁场的方法，该方法包括:
[0036]S101:获取心式变压器绕组的截面一的磁感应密度分布，其中所述截面一为所述心式变压器绕组的窗口外结构；
[0037]S102:根据所述截面一的磁感应密度分布，获取所述截面一的辐向磁感应密度最大值和轴向磁感应密度最小值；
[0038]S103:将所述截面一的辐向磁感应密度最大值的85% -95%作为绕组一圆周的辐向磁感应密度平均值；
[0039]S104:将所述截面一的轴向磁感应密度最小值的105% _115%作为绕组一圆周的轴向磁感应密度平均值。
[0040]在具体实施过程中，执行S101时可以通过仿真分析心式变压器绕组截面一的磁感应密度分布即磁密分布。其中，仿真分析时具体步骤包括建模、设定边界条件、网格剖分、设定计算方法及其精度，最后提取分析结果。需要说明的是本申请实施例并不限定获取磁密分布的方式，可以通过仿真获取，也可以通过测量获取。由于实际测量较为困难、会对设备现场产生电磁干扰，通常情况选用仿真方式获取。
[0041]磁密分布包含福向磁感应密度分别和轴向磁感应密度分布，即包含福向磁密分布和轴向