[發明專利]油浸式電力變壓器繞組溫度的測量方法

在審

• 申請號: 201310178093.2
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103292922A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 劉彥琴;劉翔宇;王華;唐廣瑜;肖勇;張華強;楊紅權;胡琳;胡祥勝
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;成都電業局
• 主分類號: G01K7/00
• 分類號: G01K7/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 卓仲陽

技術領域

本發明涉及電力系統測量技術領域，具體而言是針對油浸式電力變壓器繞組溫度的測量方法。

背景技術

目前，國內外絕大部分變電站均采用繞組溫度計熱模擬實驗的方法間接測量油浸式變壓器的繞組溫度。如圖1所示，熱模擬實驗是將電流互感器1輸出的二次電流Ip經匹配器2調整后，輸出與負荷成正比的加熱電流Is，流經繞組溫度計中嵌裝的加熱元件3，所產生的熱量使感溫介質出現附加膨脹，從而使彈性元件產生附加位移，帶動指針轉動來指示繞組溫度。

然而在實際使用中發現，基于熱模擬實驗間接測溫的繞組溫度計，存在因環境溫度變化而導致的測量不正確的問題，其原因在于發熱元件的加熱過程是在繞組溫度計內部直接進行，存在與外部進行熱交換的過程，當環境溫度較低時加熱效果達不到整定值，環境溫度較高時加熱效果又遠遠超出整定值；更重要的是，繞組溫度計的匹配器在測溫過程中，因長期持續工作自身發熱造成調節觸點氧化導致電阻值升高，分流作用減小，加熱電流進一步偏離正常值，從而導致測量不正確。因此，繞組溫度計的指示值常常無法正確反映變壓器繞組的運行溫度，而繞組溫度是實時進入監控系統的，調度人員和運行人員都是通過監控系統來監視繞組溫度，如果繞組溫度指示不正確，可能使調度人員做出錯誤判斷，影響電網的安全穩定運行。

發明內容

本發明的目的是提出一種油浸式電力變壓器繞組溫度的測量方法，以解決現有技術中，基于熱模擬實驗的繞組溫度計因存在缺陷而導致繞組溫度測量不正確的問題。

實現本發明的技術方案如下：一種油浸式電力變壓器繞組溫度的測量方法，包括以下步驟：

步驟一：根據待測變壓器的額定容量S、額定電壓U和電流互感器額定電流比N，計算得出待測變壓器額定負荷下的額定二次電流I_p，

步驟二：根據待測變壓器在額定負荷下的銅油溫差△T，查詢熱模擬特性-溫升與電流對應表，得出額定加熱電流I_s；

步驟三：計算額定二次電流I_p與額定加熱電流I_s的比值m，m=I_p/I_s；

步驟四：測量電流互感器輸出的實際二次電流I_p'；

步驟五：計算得出實際加熱電流I_s'，I_s'=I_p'/m；

步驟六：根據實際加熱電流I_s'，查詢熱模擬特性-溫升與電流對應表，得出實際銅油溫差△T'；

步驟七：測量待測變壓器的實際頂層油溫T；

步驟八：計算得出待測變壓器繞組溫度T_繞，T_繞=T_油+△T'。

本發明基于熱模擬實驗，其原理是油浸式電力變壓器繞組溫度可以等效為在頂層油溫的基礎上，疊加一個附加溫升，即可獲得變壓器繞組的平均溫度。熱模擬裝置輸出一個與變壓器上互感器輸出的二次電流成正比的加熱電流到加熱元件，就可以產生一個在數值上與銅油溫差相等的附加溫升。由于二次電流與加熱電流成正比，那么在變壓器額定負荷下，二次電流與加熱電流的比值，等于變壓器實際負荷下二次電流與加熱電流的比值。根據這個比值，就可以得到實際負荷下的附加溫升，而這個附加溫升與變壓器實際負荷下的銅油溫差數值相等。因此，將銅油溫差疊加上實際的頂層油溫，即可得到變壓器的繞組平均溫度。按照國家電網公司企業標準Q/GDW440-2010《油浸式變壓器測溫裝置現場校準規范》，熱模擬裝置產生的附加溫升應符合下表的規定。

表1：熱模擬特性——溫升與電流對應表

由于表1中的數據為離散數值，在查表時，如果給出的銅油溫差或加熱電流數值大于表1中的最小值且小于最大值，而該數值又不在表1中，則采用公式（1）確定其對應的加熱電流或銅油溫差數值：