[發明專利]一種基于熱敏電阻的油浸式電力變壓器頂層油溫度監測方法

在審

• 申請號: 201210040762.5
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102589742A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 李川;李國民;王達達;張少泉;李建發;孫家祿
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學;云南電力試驗研究院（集團）有限公司電力研究院
• 主分類號: G01K7/22
• 分類號: G01K7/22;G01K7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于熱敏電阻的油浸式電力變壓器頂層油溫度監測方法，屬光電子測量技術領域。

背景技術

油浸式電力變壓器是電力系統運行的核心設備之一，而油浸式電力變壓器油溫度的高低直接關系到油浸式電力變壓器的使用壽命以及輸變電系統的運行安全，因此需要每個變電所對油浸式電力變壓器油的溫度進行監測。油浸式電力變壓器的絕緣性與老化率與油浸式電力變壓器油的溫度有關，超過溫度的允許限值不但會降低油浸式電力變壓器的運行壽命，還會對油浸式電力變壓器的安全運行造成威脅。在相關的國家標準中，對油浸式電力變壓器在負載運行情況下的溫升限制值或熱點溫度做了相應的規定。油浸式電力變壓器國家標準GB1094.2—1996《電力變壓器?第2部分溫升》規定了，對于采用A級絕緣材料的變壓器，油不與大氣直接接觸的油浸式電力變壓器頂層油溫升為60K；油與大氣直接接觸的油浸式電力變壓器頂層油溫升為55K，我國油浸式電力變壓器的溫升標準均以環境溫度40攝氏度為準。監測油浸式電力變壓器的頂層油的溫度，可以了解油浸式電力變壓器的運行情況，對頂層油的溫度進行現場監測，對實現電力系統的安全運行，進而對經濟發展、社會穩定都有重要的現實意義。

發明內容

本發明涉及一種基于熱敏電阻的油浸式電力變壓器頂層油溫度監測方法，利用溫度對熱敏電阻的電阻值的影響，實現對油浸式電力變壓器內部溫度的實時在線監測，準確度高。

本發明是通過以下技術方案來實現的：首先把熱敏電阻溫度傳感器和萬用表11相連接,熱敏電阻溫度傳感器通過試驗孔13插入到油浸式電力變壓器12的頂層油中；待穩定后，根據萬用表測出熱敏電阻的電阻值；然后通過電阻和溫度的變化關系式???????????????????????????????????????????????，計算出油浸式電力變壓器頂層油的溫度；最后把所測量的溫度和油浸式電力變壓器的溫升標準進行比較，可以判斷油浸式電力變壓器是否處于正常工作情況。

所述的熱敏電阻溫度傳感器的電阻值與溫度變化關系的數學模型分析如下：

對于熱敏電阻，電阻R與溫度t的函數如公式(1)：

????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????(1)

(1)兩邊同除以R₀可得：

????????????????????????????????????????????????????(2)?

(2)移向可得：

??????????????????????????????????????????????????(3)

??在(3)?式中為熱敏電阻的溫度系數，為t℃時的電阻值，為0℃時的電阻值100Ω。所以熱敏電阻的阻值與溫度的變化成線性關系。

則油浸式電力變壓器油溫度的變化：

??????????????????????????????????????????????????(4)

所述的油浸式電力變壓器國家標準GB1094.2—1996《電力變壓器?第2部分溫升》規定：對于采用A級絕緣材料的變壓器，油不與大氣直接接觸的油浸式電力變壓器頂層油溫升為60K；油與大氣直接接觸的油浸式電力變壓器頂層油溫升為55K，我國油浸式電力變壓器的溫升標準均以環境溫度40攝氏度為準；根據這個規定，如果是油不與大氣直接接觸的油浸式電力變壓器頂層油溫超過100?K或者是油與大氣直接接觸的油浸式電力變壓器頂層油溫超過95K，可以判斷該油浸式電力變壓器處于非正常工作狀態。

所述的熱敏電阻溫度傳感器插入到油浸式電力變壓器的頂層油得深度以剛好完全浸沒熱敏電阻溫度傳感器為宜，熱敏電阻溫度傳感器可以長期插入到油浸式電力變壓器的頂層油中，熱敏電阻傳感器優選為鉑電阻傳感器。

所述的熱敏電阻溫度傳感器、萬用表、油浸式電力變壓器均為市售的普通元件。

所述測溫位置的選擇：由于油浸式電力變壓器中的油在溫差或油泵的驅動下，從底部經過各個繞組內部和外部的油道，流過頂部，因而頂層油溫是各部分油匯合的溫度的反映，也是油浸式電力變壓器油中的最高溫度；所以通過監測油浸式電力變壓器油的頂層溫度，可以更加全面地掌握油浸式電力變壓器的運行狀況，避免了因油溫的過熱引發的故障，而最終導致電纜火災、局部電網癱瘓。