[發明專利]一種低溫條件下變壓器繞組熱點溫度預測方法

有效

• 申請號: 201611119567.6
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106595884B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 羅漢武;來文清;姜國義;孫廣;劉海波;崔士剛;李夢齊;石悠旖;王輝;張亮;張開;陳程;王曙鴻;郭澤;王爽
• 申請（專利權）人: 國網內蒙古東部電力有限公司檢修分公司;國網內蒙古東部電力有限公司;國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;西安交通大學
• 主分類號: G01K7/00
• 分類號: G01K7/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種低溫條件下變壓器繞組熱點溫度預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、首先測定及計算變壓器油的密度、粘度、熱導率、比熱容隨溫度的變化規律，然后測量及計算變壓器的平均油溫、變壓器油的熱阻、變壓器箱體的傳導熱阻、變壓器箱體的表面對流散熱熱阻以及變壓器散熱片的散熱熱阻，從而建立改進后的三熱路模型；

b、根據不同油流冷卻方式對改進后的三熱路模型進行修正；

c、將測溫傳感器檢測的變壓器油的溫升值與通過修正后的三熱路模型計算出的溫度值進行比對，修正得到接近實際的變壓器熱路模型；

d、基于環境溫度，通過接近實際的變壓器熱路模型計算出變壓器的平均油溫，然后將變壓器的平均油溫作為改進后的三熱路模型中層油溫的參考溫度，計算出該模型中的頂層油溫，最后計算變壓器繞組的熱點溫度值；

其中，步驟b中修正的具體過程如下：對于ON冷卻方式的變壓器，繞組頂部油溫等于油箱中頂層油溫；對于OF冷卻方式的變壓器以及OD冷卻方式的變壓器，變壓器繞組頂部的油溫等于底部油溫加上該繞組內部的平均油溫與底部油溫之間差值的二倍。

2.根據權利要求1所述的一種低溫條件下變壓器繞組熱點溫度預測方法，其特征在于，步驟d中計算變壓器的平均油溫以及該模型中的頂層油溫時，均增加了由日照引起的熱源q_sun＝AαP_sun，A為變壓器箱體受到輻射的面積，單位為m²；α為變壓器箱體表面材料的輻射吸收率，P_sun為太陽到達地球表面單位面積上的輻射功率。

3.根據權利要求1所述的一種低溫條件下變壓器繞組熱點溫度預測方法，其特征在于，測量及計算變壓器油的熱阻的過程如下：測得油的熱導率k、油密度ρ、油的比熱容c_p、油粘度u后，通過式(1)-(4)中，計算出該溫度下，變壓器油的熱阻R_th-oil；

其中，A為變壓器箱體受到輻射的面積、h為傳熱系數、N_u為計算傳熱系數h所需要的努賽爾數，P_r為普朗特數，G_r為格拉肖夫數；L為特征尺寸、g為萬有引力系數、k為油的熱導率、ρ為油密度、β為油熱膨脹系數、c_p為油的比熱容、u為油粘度、Δθ_oil為油對環境溫度梯度。

4.根據權利要求1所述的一種低溫條件下變壓器繞組熱點溫度預測方法，其特征在于，步驟c中修正方法為：由于變壓器在進行出廠試驗時并沒有受到外界風速的影響，所以利用修正后的三熱路模型計算出的溫度值計算出理想條件下變壓器片式散熱器的散熱熱阻，然后再與通過測溫傳感器檢測的變壓器油的溫升值計算得到的片式散熱器強迫對流散熱熱阻相疊加，求得總的散熱熱阻，從而得到接近實際的變壓器熱路模型。

5.根據權利要求1所述的一種低溫條件下變壓器繞組熱點溫度預測方法，其特征在于，所述測溫傳感器采用測溫電纜。