【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变压器检测，特别是一种变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法。
技术介绍
1、变压器油箱内发生短路故障时，会引发电弧放电，导致变压器油分解产生气体，造成油箱内压力增大，进一步导致油箱破裂甚至爆炸起火。油箱内压力分为动压力和静压力，现有研究表明造成油箱破坏的主要原因是电弧产生的气体在油箱内聚集造成的静压力增大，因此对于变压器油箱的防爆设计有必要对静压力进行计算。现有技术的油箱内静压力计算存在较大偏差，未考虑油箱内存在气体空间，以及放电产生气体在油中溶解等因素。
2、在
技术介绍
部分中公开的所述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成在本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、针对所述现有技术存在的不足或缺陷，提供了一种变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法，有效准确计算变压器油箱内电弧放电静压力，可降低放电实验成本，为变压器油箱防爆设计提供支撑。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现。
3、一种变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法包括，
4、获得变压器油箱的膨胀系数c；
5、计算得到变压器油箱内电弧放电的电弧时变功率p(t)并由此积分得到能量w(t)，基于电弧能量与产气量的关系，即放电产气量正比于电弧能量，得到变压器油中电弧放电产气量vg；
6、获得变压器油箱内电弧放电的电弧放电产物温度t；
7、测量变压器油箱内存在的气体空间v0，根据
8、根据静压力计算公式计算变压器油箱内电弧放电产生的静压力p，p：变压器油箱内液体及气体的静压力，单位bar，c：油箱膨胀系数，单位为l/bar，vg：放电产气量，其为常压下的体积，单位为l，t:电弧放电产物温度，t0:环境温度，v0：放电前变压器油箱内存在的气体空间，单位为l，kh：亨利常数，表征放电产生的气体在大气压下单位体积油中溶解的气体体积，单位为l。
9、所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法中，通过显式动力学方法或应变测量方法获得变压器油箱的膨胀系数c，其中，使用显式动力学方法计算压器油箱内存在压力时的应力、应变或形变量以获得变压器油箱的膨胀系数c，并通过应变测量、形变量的位移测量对显式动力学计算结果进行验证。
10、所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法中，通过电弧测量电弧电压u(t)与电流i(t)的实测数据，或根据短路电弧电压的估算方法计算得到电弧时变功率p(t)及能量w(t)，其中，电弧测量实验通过电流传感器和电压传感器测量得到电弧放电的电流和电压，或通过录波数据推演电弧电压，或根据变压器解体分析结合电弧电压估算方法估计电弧电压，随后根据电弧电压和电流计算得到电弧的功率和能量随时间变化的波形。
11、所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法中，罗氏线圈测量了电弧放电电流，高压差分探头测量电弧放电电压。
12、所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法中，采用ayrton模型、cassie弧压模型或mayr弧压模型估算电弧电压。
13、所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法中，基于瞬态高温测量实验测量电弧放电产物温度t或通过理想气体状态方程推导电弧放电产物温度t。
14、所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法中，通过油箱内注气实验向油箱内注入气体，并统计注气量及其对应的油箱内静压力的方式计算获得气体空间v0，在注气口设置气囊隔膜以避免注入气体影响油中的含气量。
15、所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法中，油中溶解气体的量vg及其对应的油箱内静压力p关系为线性关系。
16、所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法中，油中溶解气体的量vg及其对应的油箱内静压力p的线性关系为：v0′＝v0+kh，v′0为包含溶解气体的等效预留气体体积。
17、所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法中，静压力表示压力在油箱内分布均匀，静压力具有随时间变化改变的时变特性，绘制油箱内静压力随产气量和等效预留气体体积v′0的变化趋势，并在三维等高线图中进行展示。
18、与现有技术相比，本专利技术带来的有益效果为：
19、本专利技术考虑油箱内存在气体空间，以及放电产生气体在油中溶解等因素，分析计算了多种因素影响下的静压力变化趋势，分析了多种因素影响下的静压力梯度的变化规律，该梯度反应了多种因素对静压力影响的强弱关系。可以更加有效准确地计算变压器油箱内电弧放电静压力，可降低放电实验成本，为变压器油箱防爆设计提供支撑。
20、所述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够使得本专利技术的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本专利技术的所述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本专利技术的具体实施方式进行举例说明。
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1.一种变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法，其特征在于，其包括，
2.如权利要求1所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法，其特征在于，优选的，通过显式动力学方法或应变测量方法获得变压器油箱的膨胀系数c，其中，使用显式动力学方法计算压器油箱内存在压力时的应力、应变或形变量以获得变压器油箱的膨胀系数c，并通过应变测量、形变量的位移测量对显式动力学计算结果进行验证。
3.如权利要求1所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法，其特征在于，通过电弧测量电弧电压u(t)与电流i(t)的实测数据，或根据短路电弧电压的估算方法计算得到电弧时变功率P(t)并由此积分得到能量W(t)，其中，电弧测量实验通过电流传感器和电压传感器测量得到电弧放电的电流和电压，或通过录波数据推演电弧电压，或根据变压器解体分析结合电弧电压估算方法估计电弧电压，随后根据电弧电压和电流计算得到电弧的功率和能量随时间变化的波形；基于电弧能量与产气量的关系，即放电产气量正比于电弧能量，得到变压器油中电弧放电产气量Vg。
4.如权利要求3所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力
5.如权利要求3所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法，其特征在于，采用Ayrton模型、Cassie弧压模型或Mayr弧压模型估算电弧电压。
6.如权利要求1所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法，其特征在于，基于瞬态高温测量实验测量电弧放电产物温度T或通过理想气体状态方程推导电弧放电产物温度T。
7.如权利要求1所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法，其特征在于，通过油箱内注气实验向油箱内注入气体，并统计注气量及其对应的油箱内静压力的方式计算获得气体空间V0，在注气口设置气囊隔膜以避免注入气体影响油中的含气量。
8.如权利要求1所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法，其特征在于，油中溶解气体的量Vg及其对应的油箱内静压力p关系为线性关系。
9.如权利要求1所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法，其特征在于，油中溶解气体的量Vg及其对应的油箱内静压力p的线性关系为：V0′＝V0+kh，V′0为包含溶解气体的等效预留气体体积。
10.如权利要求9所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法，其特征在于，静压力表示压力在油箱内分布均匀，静压力具有随时间变化改变的时变特性，绘制油箱内静压力随产气量和等效预留气体体积V′0的变化趋势，并在三维等高线图中进行展示。
...【技术特征摘要】
1.一种变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法，其特征在于，其包括，
2.如权利要求1所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法，其特征在于，优选的，通过显式动力学方法或应变测量方法获得变压器油箱的膨胀系数c，其中，使用显式动力学方法计算压器油箱内存在压力时的应力、应变或形变量以获得变压器油箱的膨胀系数c，并通过应变测量、形变量的位移测量对显式动力学计算结果进行验证。
3.如权利要求1所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法，其特征在于，通过电弧测量电弧电压u(t)与电流i(t)的实测数据，或根据短路电弧电压的估算方法计算得到电弧时变功率p(t)并由此积分得到能量w(t)，其中，电弧测量实验通过电流传感器和电压传感器测量得到电弧放电的电流和电压，或通过录波数据推演电弧电压，或根据变压器解体分析结合电弧电压估算方法估计电弧电压，随后根据电弧电压和电流计算得到电弧的功率和能量随时间变化的波形；基于电弧能量与产气量的关系，即放电产气量正比于电弧能量，得到变压器油中电弧放电产气量vg。
4.如权利要求3所述的变压器油箱内电弧放电产生的静压力计算方法，其特征在于，罗氏线圈测量了电弧放电电流，高压差分探头测量电弧放电电压。
5.如权利要求3所述的变压器油箱内电弧放电产...
【专利技术属性】
技术研发人员：文韬，张广金，赵毅，李金忠，汪可，赵义焜，韩天玉，马波，辜超，朱孟兆，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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