[0001] 本申请属于电力变压器抗短路能力的技术领域，尤其涉及一种研究电力变压器绕组静态倒伏的试验方法及装置。

[0002] 电力变压器出口短路故障具有一定的随机性，一旦发生变压器损坏现象，将对电网的可靠性产生巨大威胁，一直受国内外研究学者、制造厂家与运维单位的高度重视。IEC60076‑5、IEEE_C57.12和GB1094.5变压器承受短路的能力标准只规定了试验流程和合格判断依据，附录推荐性规范只对允许值进行了规范，而短路工况下实际作用力及可靠性理论判断还在持续研究与完善。一方面，安全裕度控制受材料、工艺等因素影响；另一方面，仿真计算与实际模型存在一定的差异。短路试验的高成本性与高破坏性决定了不能以变压器短路试验为研究方法，也无法单一依赖于仿真技术，必须加强模型级的试验研究。

[0025] 以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

[0026] 应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

[0027] 还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

[0028] 如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

[0029] 另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0030] 在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

[0031] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0032] 参照图1，对该研究电力变压器绕组静态倒伏的试验方法的详述如下：

[0033] 在步骤101中，根据变压器短路时绕组作用力，确定基准作用力。

[0034] 示例性的，基准作用力F0根据不同的算法取值可以有所不同，但只是一个参考值，最终绕组倒伏应以试验具体值为准。

[0035] 示例性的，基准作用力F0的由变压器绕组的基本结构参数决定，依赖于理论算法，或有限元仿真技术，或成熟的用于变压器抗短路能力判断的算法(经试验初步验证或行业公认的算法均可认为是成熟的算法)，并结合变压器绕组的制造工艺水平。

[0036] 具体的，可以使用理论算法或有限元仿真计算得出F0；也可以使用GB1094.5‑2008《电力变压器承受短路的能力》标准中附录A.3.4标准计算公式计算F0。

[0037] 具体的，上述变压器绕组的基本结构参数包括但不限于：导线宽、导线高、导线类型、导线屈服强度、绕组平均直径、垫块材料、垫块尺寸和数量等；也可以参考GB1094.5附录A.3.4标准计算公式的具体参量。

[0038] 具体的，变压器绕组的制造工艺水平同样影响绕组抗倒伏能力，例如使用绕组是否进行二次干燥，垫块是否密化处理，导线是否绑扎等；在试验研究时应适当考虑上述情况，进行算法折算；折算依据可根据经验数据，也可以使用理论推导方法。

[0039] 在步骤102中，基于所述基准作用力，对全模型绕组进行轴向压紧力倒伏试验。

[0040] 其中，研究电力变压器绕组静态倒伏的试验方法还包括制备全模型绕组的步骤；制备所述全模型绕组，包括：

[0041] 基于N个特征参数生成N个特征参数组集合；其中，全模型绕组基于所述N个特征参数确定，每个特征参数组集合包括多个特征参数组，特征参数组有N个特征参数构成，同一特征参数组集合中的毎个特征参数组中第一特征参数的参数值不同，第一特征参数为所述N个特征参数中的任一特征参数，且各个特征参数组集合对应的第一特征参数不同；

[0042] 基于多个特征参数组制备多个全模型绕组，且每个特征参数组对应制备至少三个全模型绕组。

[0043] 具体的，本方法可用于研究特定工作制造水平下的绕组静态倒伏水平，选择不同特征参数来研究影响倒伏的权重最高的参数；考虑数据的分散性，三组以上相同绕组进行多组试验，例如在其它条件不变的情况下，减少或增加导线宽度、减少或增加垫块宽度等，形成多组差异化数据。

[0044] 示例性的，全模型绕组应包含正常运行和短路冲击时的单个绕组结构，包括绝缘筒、撑条、导线、垫块和端绝缘等。

[0045] 具体的，考虑本试验的破坏性，试验使用绕组完成以将作为报废处理，此项研究工作应根据研究能力和研究重要性适当投入。

[0046] 其中，对全模型绕组进行轴向压紧力倒伏试验，包括：

[0047] 在全模型绕组上多次加载作用力；其中，每次加载作用力后停留预设时长以保障全模型绕组达到稳态；在加载作用力过程中，若确定全模型绕组发生变形或倒伏，则停止加载作用力。

[0048] 其中，加载作用力，包括：以基准作用力的预设比例值为起始点，每次按基准作用力的预设梯度值增加作用力；其中，所述预设梯度根据所述基准作用力的幅值和测量仪器的灵敏度确定。

[0049] 示例性的，以30％F0为起始点，按5％F0加载试验，每次加载完成后停留预设时间以保障达到稳态。每次增加的作用力按预设比例选取，根据基准作用力F0的幅值和测量仪器的灵敏度选取，优选5％的间隔，也可以选择其它比例，加载作用力梯度差可根据研究需要调整。

[0050] 示例性的，加载多次作用力，每次加载作用力时间不应过快，可以根据绕组的变化和压缩过程中声响调节加载作用力时间。

[0051] 其中，若确定全模型绕组发生变形或倒伏，则停止加载作用力，包括：若加载作用力与显示作用力关系满足第一预设要求，则停止加载作用力；或者，若显示作用力满足第二预设要求，则停止加载作用力；或者，若显示作用力‑位移曲线满足第三预设要求，则停止加载作用力；作用力‑位移曲线表征显示作用力与全模型绕组位移变化关系。

[0052] 其中，加载作用力与显示作用力关系满足第一预设要求为：加载作用力与当前显示作用力的差值大于或等于第一阈值；显示作用力满足第二预设要求为：显示作用力的差值大于或等于第二阈值；显示作用力‑位移曲线满足第三预设要求为：显示作用力随全模型绕组位移变化值大于或等于第三阈值。

[0053] 其中，若确定所述全模型绕组发生变形或倒伏，则停止加载作用力，还包括：在加载作用力与显示作用力关系满足第一预设要求，或显示作用力满足第二预设要求，或显示作用力‑位移曲线满足第三预设要求的基础上，结合绕组声响和/或测量数据，确定是否停止加载作用力；测量数据为通过测量仪器测量得到、且表征全模型绕组的受力降低的数据。

[0054] 示例性的，判断绕组的倒伏关系，根据受力与反作用力之间的关系。当绕组线饼出现倒伏时，反作用力将迅速降低。

[0055] 示例性的，测量仪器可选带指针的压力测量仪器，观察指针显示的受力判断倒伏；可选数显压力测量仪器，显示受力在施加作用力时降低则判断为线饼倒伏。

[0056] 示例性的，变压器绕组倒伏现象有导线内部倒伏、单一线饼倒伏和绕组整体倒伏，其中导线内部的倒伏难以观察到，可借助声响测量或其它测量仪器辅助判断，而后两种倒伏现象则可以直接观察得到。或者利用其它测量方法增加试验准确度。

[0057] 示例性的，只要有第二种辅助结果可以佐证测量仪器的受力降低，则判断绕组倒伏。

[0058] 在步骤103中，基于轴向压紧力倒伏试验数据，确定变压器绕组静态倒伏临界值。

[0059] 其中，轴向压紧力倒伏试验数据为：在停止加载作用力后，多个全模型绕组的整体或局部的变形或倒伏时，所对应的压紧力数据和对应的全模型绕组特征参数。

[0060] 其中，变压器绕组静态倒伏临界值，为每个特征参数组的全模型绕组压紧力数据的最小值；所述变压器绕组静态倒伏临界值为多个。

[0061] 示例性的，由于绕组的倒伏过程比加载作用力略有滞后，整个试验过程应该慢速进行。

[0062] 其中，研究电力变压器绕组静态倒伏的试验方法还包括：根据多个变压器绕组静态倒伏临界值和对应的全模型绕组特征参数，确定全模型绕组对应特征参数组的倒伏临界值参考标准。

[0063] 应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

[0064] 对应于上文实施例所述的研究电力变压器绕组静态倒伏的试验方法，图2示出了本申请实施例提供的研究电力变压器绕组静态倒伏的试验装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。

[0065] 参见图2，本申请实施例中的研究电力变压器绕组静态倒伏的试验装置可以包括基准作用力计算模块201、作用力加载模块202、临界值确定模块203。

[0066] 其中，基准作用力计算模块201，用于根据变压器短路时绕组作用力，确定基准作用力。作用力加载模块202，用于基于基准作用力，对全模型绕组进行轴向压紧力倒伏试验。临界值确定模块203，用于基于轴向压紧力倒伏试验数据，确定变压器绕组静态倒伏临界值。

[0067] 本申请实施例还提供了一种终端设备，参见图3，该终端设备300可以包括：至少一个处理器310和存储器320。存储器320中存储有可在所述至少一个处理器310上运行的计算机程序，所述处理器310执行所述计算机程序时实现上述任意各个方法实施例中的步骤，例如图1所示实施例中的步骤101至步骤103。或者，处理器310执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图2所示模块201至203的功能。

[0068] 示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器320中，并由处理器310执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序段，该程序段用于描述计算机程序在终端设备300中的执行过程。

[0069] 本领域技术人员可以理解，图3仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如输入输出设备、网络接入设备、总线等。

[0070] 处理器310可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field‑Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

[0071] 存储器320可以是终端设备的内部存储单元，也可以是终端设备的外部存储设备，例如插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。所述存储器320用于存储所述计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器320还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

[0072] 总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

[0073] 本申请实施例提供的研究电力变压器绕组静态倒伏的试验方法可以应用于计算机、平板电脑、笔记本电脑、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等终端设备上，本申请实施例对终端设备的具体类型不作任何限制。

[0074] 本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述研究电力变压器绕组静态倒伏的试验方法各个实施例中的步骤。

[0075] 本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现上述研究电力变压器绕组静态倒伏的试验方法各个实施例中的步骤。

[0076] 所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read‑Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

[0077] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

[0078] 本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

[0079] 在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

[0080] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

[0081] 以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。