[發(fā)明專利]一種確定不同負載系數(shù)下變壓器繞組時間常數(shù)的方法

有效

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• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106680627B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設計）人: 王路伽;周利軍;郭蕾;唐浩龍;王東陽
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務所(普通合伙)51245
• 代理人: 張澎

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種計算方法，具體涉及一種確定不同負載系數(shù)下變壓器繞組時間常數(shù)的方法，該技術(shù)用于計算變壓器繞組時間常數(shù)的動態(tài)變化。

背景技術(shù)

油浸式變壓器是輸配電系統(tǒng)的核心設備，其壽命管理及優(yōu)化設計得到了廣泛關注，熱點溫升是制約變壓器運行的主要因素也是評估變壓器絕緣壽命損失的主要參數(shù)，因此研究變壓器熱點溫度十分重要。

實際工程中，熱點溫度計算一般采用兩段式溫升模型，即：頂層油相對于環(huán)境溫升、熱點相對于頂層油溫升；其中，變壓器繞組時間常數(shù)描述熱點相對頂層油溫升變化快慢。為了獲取額定變壓器繞組時間常數(shù)，IEC導則、IEEE導則等均給出了額定值的求解方式。實際運行中，變壓器繞組時間常數(shù)會隨負載系數(shù)(負載電流)、變壓器頂層油溫度、變壓器油粘度、變壓器油流速的變化而變化。IEC導則、IEEE導則以及相關學者曾研究了變壓器油粘度對變壓器繞組時間常數(shù)的影響。然而，負載系數(shù)(負載電流)作為影響最大的因素，其對變壓器繞組時間常數(shù)影響的定量描述卻未有研究。因此急需研究一種確定不同負載系數(shù)下變壓器繞組時間常數(shù)的方法，從而量化負載系數(shù)(負載電流)對變壓器繞組時間常數(shù)的影響。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種確定不同負載系數(shù)下變壓器繞組時間常數(shù)的方法，量化變壓器繞組時間常數(shù)隨負載系數(shù)(負載電流)的變化關系。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案是：

第一步，獲取變壓器相關參數(shù)，包括變壓器繞組指數(shù)y，額定熱點相對頂層油溫升Δθ_hs,R，額定熱點相對頂層油溫升Δθ_hs,R。

第二步，對變壓器施加額定負載使其冷啟動，并記錄隨時間變化的頂層油溫θ_oil及熱點溫度θ_hs，額定負載作用時間不少于12小時使熱點溫度θ_hs上升且趨于穩(wěn)定，并利用下式擬合得額定變壓器繞組時間常數(shù)τ_w,R

Δθ_hs＝θ_hs-θ_oil (1)

式中，Δθ_hs是熱點相對頂層油溫升。

第三步，利用下式計算得不同負載下變壓器繞組時間常數(shù)：

τ_w,pu＝K^y-2 (3)

τ_w＝τ_w,R×τ_w,pu (4)

式中，τ_w是所求的不同負載系數(shù)下的變壓器繞組時間常數(shù)，τ_w,pu是描述任意負載下變壓器繞組時間常數(shù)與額定變壓器繞組時間常數(shù)關系的相對變壓器繞組時間常數(shù)，K是負載系數(shù)；變壓器繞組指數(shù)y應根據(jù)不同變壓器類型及散熱方式選取不同值，配電變壓器y取1.6，ONAN/ONAF/OF類型變壓器y取1.3，OD類型變壓器y取1。

本發(fā)明所述不同負載系數(shù)下變壓器繞組時間常數(shù)的計算方法，具有以下優(yōu)點：

1)可獲得不同負載系數(shù)下的變壓器繞組時間常數(shù)，相比于固定不變的額定變壓器繞組時間常數(shù)，其更好地反映了變壓器繞組時間常數(shù)的實際動態(tài)變化；

2)不同負載系數(shù)下的變壓器繞組時間常數(shù)計算簡便，通過常規(guī)的變壓器出廠參數(shù)即可計算所研究變壓器的繞組時間常數(shù)變化關系；

3)相比于額定值的推薦值以及計算公式，在額定負載下長時間冷啟動過程中，記錄熱點溫度、頂層油溫以擬合額定變壓器繞組時間常數(shù)更為準確。

附圖說明

圖1是變壓器在額定負載下冷啟動時熱點相對頂層油溫升；

圖2是不同負載下變壓器繞組時間常數(shù)與額定變壓器繞組時間常數(shù)之比，亦即相對變壓器油繞組間常數(shù)τ_w,pu；

圖3不同負載下變壓器繞組時間常數(shù)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施過程對本發(fā)明進行進一步說明。需要強調(diào)的是，此處所描述的具體實施案例僅僅用以解釋本發(fā)明專利，并不用于限定本發(fā)明專利構(gòu)思及其權(quán)利要求之范圍。

第一步，獲取變壓器相關參數(shù)，包括變壓器繞組指數(shù)y，額定熱點相對頂層油溫升Δθ_hs,R。表1是某變壓器的以上參數(shù)。

表1