技术特征：
1.一种户内空心电抗器的温度场仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待仿真工程的工程图纸参数，所述工程图纸参数包括户内空心电抗器几何参数，材料属性和户内工况信息；根据工程图纸参数建立户内空心电抗器仿真模型，所述户内空心电抗器仿真模型包括空心电抗器模型，周围电气设备模型和房屋钢梁结构模型；根据所述户内空心电抗器仿真模型对电抗器进行电磁仿真，计算电抗器各层包封损耗，所述电抗器各层包封损耗包括绕组的电阻损耗和涡流损耗；依据户内工况信息设定热学仿真的边界条件和基本参数；对所述户内空心电抗器仿真模型进行网格划分，把求解区域分解成适当数量的单元；将所述绕组的电阻损耗和涡流损耗作为热源参数，对网格划分后的户内空心电抗器模型进行热学仿真分析，得到干式空心电抗器本体以及户内其他设备的温度场数据和温度场
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流体场分布云图。2.根据权利要求1所述的户内空心电抗器的温度场仿真方法，其特征在于，所述户内空心电抗器几何参数包括空心电抗器的高度、各包封层的内径和外径、包封层数、上下星形架高度、气道宽度；所述材料属性包括空心电抗器各部件及其他电气设备所用材料、房屋结构材料；所述户内运行工况信息包括户内温度、进口和出口风速及电抗器额定电压、额定电流。3.根据权利要求2所述的户内空心电抗器的温度场仿真方法，其特征在于，根据工程图纸参数建立户内空心电抗器仿真模型的方法包括：基于ansys workbench有限元分析软件中maxwell 3d模块，将户内空心电抗器包封层绘制成圆环柱形筒状结构，建立实际尺寸1：1的户内空心电抗器模型，以及其他电气设备及房屋钢梁结构模型；所述其他电气设备包括避雷器、接地开关、并联电容器和电流互感器。4.根据权利要求3所述的户内空心电抗器的温度场仿真方法，其特征在于，根据所述户内空心电抗器仿真模型对电抗器进行电磁仿真，并分别计算电抗器各层包封损耗的方法包括：在maxwell 3d磁场模块中对户内空心电抗器各包封层取绕组截面，并分别添加相位相差120
°
的电流激励，通过电磁仿真得到各层绕组中的电阻损耗和涡流损耗。5.根据权利要求1所述的户内空心电抗器的温度场仿真方法，其特征在于，依据户内工况信息设定热学仿真的边界条件和基本参数的方法包括：将户内空心电抗器模型导入到ansys workbench有限元仿真软件icepak模块，在外壳功能模块（cabinet）中设定计算区域、壁面数据、边界条件参数；并在blocks中对户内空心电抗器仿真模型中cad object部件设定材料属性和热源数据；设置热学仿真的求解器参数，所述求解器参数包括：求解类型、流场分析、传热方式、重力矢量以及最大迭代步次数。6.根据权利要求1所述的户内空心电抗器的温度场仿真方法，其特征在于，所述网络划分的方法包括：基于ansys workbench有限元分析软件icepak模块，用mesh网格划分对户内空心电抗器仿真模型进行网格单元类型参数设置，网格生成后查看网格质量，使之满足求解精度；对户内空心电抗器仿真模型装配集合功能模块（assembly）以细分网格，设置组装体过渡区域尺寸和组装体网格尺寸。
7.根据权利要求6所述的户内空心电抗器的温度场仿真方法，其特征在于，所述网格单元类型为六面体占优mesher
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hd，将x，y，z三个方向上的最大网格尺寸max element size设定为各个方向上cabinet尺寸的1/20。8.一种户内空心电抗器的温度场仿真装置，其特征在于，所述装置包括：信息获取模块：用于获取待仿真工程的工程图纸参数，所述工程图纸参数包括户内空心电抗器几何参数，材料属性和户内工况信息；建模模块：用于根据工程图纸参数建立户内空心电抗器仿真模型，所述户内空心电抗器仿真模型包括空心电抗器模型，周围电气设备模型和房屋钢梁结构模型；电磁仿真模块：用于根据所述户内空心电抗器仿真模型对电抗器进行电磁仿真，计算电抗器各层包封损耗，所述电抗器各层包封损耗包括绕组的电阻损耗和涡流损耗；参数设置模块：用于依据户内工况信息设定边界条件和基本参数，并对所述户内空心电抗器仿真模型进行网格划分；热学仿真模块：用于将所述绕组的电阻损耗和涡流损耗作为热源参数，对户内空心电抗器模型进行热学仿真分析，得到干式空心电抗器本体以及户内其他设备的温度场数据和温度场
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流体场分布云图。9.一种户内空心电抗器的温度场仿真装置，其特征在于，包括处理器及存储介质；所述存储介质用于存储指令；所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1~7任一项所述方法的步骤。
技术总结
本发明公开了一种户内空心电抗器的温度场仿真方法及装置，属于有限元仿真建模方法领域。该仿真方法包括步骤：获取工程图纸的户内空心电抗器几何参数，材料属性和户内工况信息；根据图纸参数建立电抗器几何模型，包括空心电抗器模型，周围电气设备模型和房屋钢梁结构模型；电磁仿真计算电抗器各层包封损耗；根据物理模型和户内工况设定边界条件；对几何模型进行网格划分；求解模型，得到温度场仿真数据和云图。本发明能够判断户内电抗器运行时对自身及周围环境的温度影响，优化电抗器设计，有很强的实用性。有很强的实用性。有很强的实用性。
技术研发人员：周亚龙 季杭为 陆启亮 周冰 苏嘉彬 肖平成 纪卫尚 吕家乐 卫银忠 李海烽 熊静 陈斌 姚刚 陈晋 沈大伟
受保护的技术使用者：中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司
技术研发日：2021.07.27
技术公布日：2021/11/28