[發明專利]基于箱壁溫度的油浸式變壓器繞組熱點溫度監測方法

有效

• 申請號: 201410415773.6
• 申請日: 2014-08-21
• 公開（公告）號: CN104236754A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 劉興鵬;劉政;郭建興;張志剛;徐春暉;梁仕偉
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網天津寶坻供電有限公司
• 主分類號: G01K13/00
• 分類號: G01K13/00;G01K3/10
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬于油浸式電力變壓器領域，特別是一種基于箱壁溫度的油浸式變壓器繞組熱點溫度監測方法。

背景技術

變壓器繞組熱點溫度是變壓器運行時繞組溫度的最大值。熱點溫度是變壓器負載值最主要的限制因素，其溫度值不能超過允許值，否則會對變壓器的絕緣壽命造成很大損害。因此，準確地獲取變壓器繞組熱點溫度可提高變壓器運行的可靠性、降低停電風險，是變壓器狀態監測的重要組成部分。

目前，變壓器熱點溫度的獲取方法主要有兩種。一種是直接測量熱點溫度的方法，該方法是在變壓器繞組內埋設傳感器，使用溫度測量儀測量顯示繞組溫度。成熟的方法是使用光線技術，在變壓器繞組制造過程中埋入光纖，埋入點越多越精確。但是該方法對絕緣設計要求很高，而且繞組熱點位置不確定,測量結果可能并非繞組的熱點溫度，所以較少使用。另一種是間接計算熱點溫度。間接計算法主要有數值計算法和熱點溫度模型法。數值計算法是根據國際電工委員會推薦的油浸電力變壓器繞組熱點計算公式，通過計算各種關鍵參數和變壓器負載電流值來計算繞組熱點溫度。熱點溫度模型法是根據變壓器負載損耗與負載電流成正比平方關系而發展的一種繞組測量方法。該種方法計算簡單、精度高，是實際中經常采用的測量方法。繞組溫度表在油溫表的基礎上配備一臺電流匹配器和電熱元件，通過溫度疊加來反應變壓器繞組溫度。但是，該傳統的做法不能去掉空氣與油箱壁外側之間的熱阻，不能實現熱阻的準確定義。同時，環境溫度對變壓器內部溫度的影響也不能反應出來。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種能夠略去油箱外壁與空氣間的熱阻，得到基于箱壁溫度的變壓器繞組熱點溫度計算模型，通過熱點溫度的變化來進行監測的方法。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種基于箱壁溫度的油浸式變壓器繞組熱點溫度監測方法，其特征在于：檢測的方法步驟為：

a.在變壓器出油口外側的油箱壁上安裝溫度傳感器,以獲取箱壁溫度值θ_tank；

b.采用熱電類比法建立熱路模型，對油箱壁以內的熱傳導過程建立熱模型，得到基于箱壁溫度的熱點溫度模型，該熱點溫度模型由熱點溫度-頂層油溫模型以及頂層油溫-箱壁溫度模型構成；

c.通過對公式定義，化解計算可得其通解形式為：

dθdt=1τ(K2β+1β+1·[ΔθR]1/n-[θ-θtank]1/n)]]>

(式中τ為繞組或油的時間常數；△θ_R為額定負載下的溫差值；θ_tank為變壓器箱壁溫度)

利用后退歐拉公式進行求解，得到本模型的熱點溫度值。

本發明的優點和積極效果是：