[發明專利]一種油浸自冷餅式繞組變壓器的非侵入式繞組測溫方法

有效

• 申請號: 201810633438.1
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108917981B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 張鑫;姚創;劉繼平;段明輝;滿玉巖;王偉;劉力卿;王浩鳴
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司電力科學研究院;國網天津市電力公司;國家電網公司
• 主分類號: G01K13/00
• 分類號: G01K13/00;G01K7/18
• 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

本發明涉及一種油浸自冷餅式繞組變壓器的非侵入式繞組測溫方法，將油浸自冷變壓器餅式繞組溫度測控器與安裝油面溫度計、電流互感器、環境溫度計連接在一起并實時采集相應的數據，同時輸入變壓器結構參數、繞組類型、結構尺寸參數；建立油浸自冷餅式繞組變壓器繞組與變壓器油之間的熱平衡方程；計算油浸自冷餅式繞組變壓器的繞組溫度。本發明設計合理，其針對油浸自冷餅式繞組變壓器的特點，在現有測量變壓器表層油溫、繞組電流的基礎上，還考慮了變壓器結構形式、餅式繞組結構和尺寸、自冷散熱方式情況，使得對變壓器各類工況下繞組溫度的測量更加準確，有利于變壓器運維人員及時掌握變壓器運行狀態。

技術領域

本發明屬于變壓器技術領域，尤其是一種油浸自冷餅式繞組變壓器的非侵入式繞組測溫方法。

背景技術

變壓器運行溫度對于判斷變壓器運行狀態和絕緣老化程度具有重要作用，是變壓器運維中需要密切關注的一項指標。由于油浸自冷餅式繞組變壓器繞組包裹于油紙絕緣系統中，其溫度難以通過普通溫度計測量。目前，常用的變壓器繞組測溫裝置有兩種，一種是在變壓器內置光纖光柵等測溫裝置，直接測量繞組部位溫度，此種方式測量準確，但結構復雜，影響變壓器的絕緣、密封性能；另一種是通過“熱模擬”的方法間接測量繞組溫度，通過測量變壓器表層油溫和繞組電流，計算出繞組部位溫度，此種方法易于實現，但是由于僅考慮了繞組電流的影響，測量誤差較大。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種設計合理、精度高且使用方便的油浸自冷餅式繞組變壓器的非侵入式繞組測溫方法。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種油浸自冷餅式繞組變壓器的非侵入式繞組測溫方法，包括以下步驟：

步驟1、將油浸自冷變壓器餅式繞組溫度測控器與安裝在油浸自冷餅式繞組變壓器上的油面溫度計、電流互感器、環境溫度計連接在一起并實時采集相應的數據，同時輸入變壓器結構參數、繞組類型、結構尺寸參數；

步驟2、建立油浸自冷餅式繞組變壓器繞組與變壓器油之間的熱平衡方程；

步驟3、采用如下公式計算油浸自冷餅式繞組變壓器的繞組溫度：

θ_w＝θ_O+Δθ_α+Δθ_β

式中，θ_w表示繞組溫度，θ_O表示表層油溫，Δθ_α表示繞組對內層油的平均溫升，Δθ_β表示內層油對表層油的平均溫升；其中：

Δθ_α計算方法為：

Δθ_α＝Δθ_a+Δθ_b

式中，Δθ_a表示繞組對內層油的平均溫升估算值，Δθ_b表示繞組絕緣對內層油溫升的校正值；

所述Δθ_a的計算方法為：

餅式繞組內繞組Δθ_a＝0.41q^0.6

餅式繞組外繞組Δθ_a＝0.358q^0.6

上式中，q表示繞組單位面積熱負荷；

所述Δθ_b的計算方法為：

Δθ_b＝K₅q

上式中，K₅為繞組絕緣對油溫升的校正系數；

所述Δθ_β計算方法為：