基于场路协同建模的变压器内部短路故障反演技-变压器

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基于场路协同建模的变压器内部短路故障反演技

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研究背景与问题

电力系统中，大型电力变压器的内部短路故障是一种常见且危险的故障类型。这类故障可能导致变压器绕组局部过热、损坏甚至烧毁，进而引起电网故障和电力中断。由于变压器的结构复杂和内部环境难以直接测量，因此传统的故障诊断方法在准确性和效率上存在不足。为此，本文旨在解决现有诊断方法中暂态磁场畸变引起的电磁参数动态耦合问题，并提高故障诊断的准确性。

研究方法

本研究提出了一种基于场路协同建模的故障诊断与反演技术。首先，构建了变压器绕组内部短路故障的动态场路耦合仿真模型。该模型通过有限元法计算磁场和电场，结合电磁参数动态耦合方程，实现暂态电磁场的准确模拟。其次，采用典型故障的电磁特性分析，针对不同类型的短路故障，提取关键电磁特征量，以期为故障诊断提供可靠依据。最后，将所得的故障特征量与预先设定的阈值进行对比，从而实现对短路故障的准确诊断。

核心结果

通过对构建的动态场路耦合仿真模型进行实验验证，结果表明，所提出的故障诊断与反演技术能够有效地解决暂态磁场畸变引发的电磁参数动态耦合问题。同时，实验数据也证明了该方法在实际工程中的应用可行性。与传统的故障诊断方法相比，基于场路协同建模的方法具有更高的准确性和效率。具体表现在：对于同类型的短路故障，本文提出的故障诊断与反演技术具有更高的故障识别准确率；在相同的检测条件下，该技术所需的计算时间较传统方法短。

结论与意义

本文提出了一种基于场路协同建模的变压器内部短路故障诊断与反演技术。该方法不仅解决了暂态磁场畸变引起的电磁参数动态耦合问题，提高了故障诊断的准确性，而且在实际工程应用中展现出较高的实用价值。研究结果表明，所提出的技术有望成为电力系统变压器故障诊断的重要手段，对保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。

文章来源：《变压器》网址: http://www.byqzzs.cn/qikandaodu/2026/1027/332.html