一种换位导线电磁损耗仿真计算方法及相关装置

本发明属于电力设备仿真计算领域涉及特高压变压器电磁损耗仿真建模，具体是一种换位导线电磁损耗仿真计算方法及相关装置。

背景技术：

1、电磁损耗是指在电磁场中，由于导体、绝缘体和其他材料对电磁场的吸收和散射而产生的能量损失。这种损耗主要表现为热能，即被电磁波转化为热的能量形式。电磁损耗在许多领域都是一个重要的考虑因素，特别是在电子器件、通信系统、电力输送和磁性材料等方面。特高压变压器是特高压交流输电工程中关键设备之一，在电力系统中起到改变电压等级的作用，变压器的电磁损耗主要由以下几个方面造成：电导损耗、铁损耗、绝缘损耗。换位导线可以有效降低特高压变压器的电磁损耗，被广泛用于特高压变压器绕组的生产制造中。但是由于换位导线结构复杂，很难从几何结构上对其进行构建，其电磁损耗往往依靠近似推导，很难获得准确的电磁损耗数据。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种换位导线电磁损耗仿真计算方法及相关装置，本发明对换位导线的建模更符合换位导线的真实情况，使得仿真结果更加准确，能够利用所建模型获得准确的电磁损耗结果。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种换位导线电磁损耗仿真计算方法，包括：

4、对变压器线圈的换位导线循环单元进行建模，得到单元模型；

5、对若干所述单元模型进行阵列，拼接得到直线结构模型；

6、对所述直线结构模型进行网格构建，得到直线网格模型；

7、将所述直线网格模型变换为环形网格模型；

8、通过所述环形网格模型进行电磁损耗计算。

9、优选的，对变压器线圈的换位导线循环单元通过扫掠的方式进行精细化建模，得到所述单元模型。

10、优选的，所述直线结构模型的长度与实际变压器线圈的周长相同。

11、优选的，通过动网格坐标变换的方法，将所述直线网格模型变换为环形网格模型。

12、优选的，所述环形网格模型的内直径与实际变压器线圈的内径相同。

13、优选的，对所述直线结构模型进行网格构建，得到直线网格模型时：

14、换位导线换位处曲面的网格精细程度要能够使换位导线换位处曲面在生成网格的时候能够解析。

15、优选的，通过所述环形网格模型进行电磁损耗计算时，对环形网格模型添加空气域，得到的新的网格模型，通过所述新的网格模型进行电磁损耗计算；

16、对环形网格模型添加空气域的过程包括：

17、沿着环形网格模型断面的周长方向，添加一圈圆环空气域，该圆环空气域的断面直径为环形网格模型断面直径的1.5-2倍，圆环的轴心与环形网格模型的轴心同轴，环形网格模型截面的中心处在圆环的中心线上；

18、之后再在环形网格模型和圆环空气域整体的外围包裹一球形空气域，球形空气域的球心位于圆环空气域横截面与圆环空气域轴心的交点。

19、本发明还提供了一种换位导线电磁损耗仿真计算系统，包括：

20、建模模块：用于对变压器线圈的换位导线循环单元进行建模，得到单元模型；

21、拼接模块：用于对若干所述单元模型进行阵列，拼接得到直线结构模型；

22、网格构建模块：用于对所述直线结构模型进行网格构建，得到直线网格模型；

23、变换模块：用于将所述直线网格模型变换为环形网格模型；

24、计算模块：用于通过所述环形网格模型进行电磁损耗计算。

25、本发明还提供了一种电子设备，包括：

26、一个或多个处理器；

27、存储装置，其上存储有一个或多个程序；

28、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现本发明如上所述的换位导线电磁损耗仿真计算方法。

29、本发明还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明如上所述的换位导线电磁损耗仿真计算方法。

30、本发明具有如下有益效果：

31、本发明专利为了提高变压器电磁损耗仿真计算的精准度，对变压器线圈的换位导线循环单元进行建模，得到单元模型；对若干所述单元模型进行阵列，拼接得到直线结构模型；对所述直线结构模型进行网格构建，得到直线网格模型；将所述直线网格模型变换为环形网格模型；该环形网格模型接近实际换位导线，再通过环形网格模型进行电磁损耗计算，从而使得最终的计算结果更接近实际值，通过本发明的方法，变压器的损耗不但可用于参考变压器的运行效率，另外，还可从变压器铁耗和铜耗的具体数值来发现变压器是否存在故障隐患。

技术特征：

1.一种换位导线电磁损耗仿真计算方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种换位导线电磁损耗仿真计算方法，其特征在于，对变压器线圈的换位导线循环单元通过扫掠的方式进行精细化建模，得到所述单元模型。

3.根据权利要求1所述的一种换位导线电磁损耗仿真计算方法，其特征在于，所述直线结构模型的长度与实际变压器线圈的周长相同。

4.根据权利要求1所述的一种换位导线电磁损耗仿真计算方法，其特征在于，通过动网格坐标变换的方法，将所述直线网格模型变换为环形网格模型。

5.根据权利要求1所述的一种换位导线电磁损耗仿真计算方法，其特征在于，所述环形网格模型的内直径与实际变压器线圈的内径相同。

6.根据权利要求1所述的一种换位导线电磁损耗仿真计算方法，其特征在于，对所述直线结构模型进行网格构建，得到直线网格模型时：

7.根据权利要求1所述的一种换位导线电磁损耗仿真计算方法，其特征在于，通过所述环形网格模型进行电磁损耗计算时，对环形网格模型添加空气域，得到的新的网格模型，通过所述新的网格模型进行电磁损耗计算；

8.一种换位导线电磁损耗仿真计算系统，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任意一项所述的换位导线电磁损耗仿真计算方法。

技术总结本发明公开了一种换位导线电磁损耗仿真计算方法及相关装置，方法包括：对变压器线圈的换位导线循环单元进行建模，得到单元模型；对若干所述单元模型进行阵列，拼接得到直线结构模型；对所述直线结构模型进行网格构建，得到直线网格模型；将所述直线网格模型变换为环形网格模型；通过所述环形网格模型进行电磁损耗计算。本发明对换位导线的建模更符合换位导线的真实情况，使得仿真结果更加准确，能够利用所建模型获得准确的电磁损耗结果。本发明对换位导线的建模更符合换位导线的真实情况，使得仿真结果更加准确，能够利用所建模型获得准确的电磁损耗结果。技术研发人员：刘鹏,刘闯,孙德兴,陈冰心,程建伟,李炳昊,刘泽槐,何家达,高志杰,丁可,黎文浩,张俊杰受保护的技术使用者：西安交通大学技术研发日：技术公布日：2024/8/1