[發明專利]油浸式變壓器智能溫度測量裝置及其數據處理方法

在審

• 申請號: 201810812666.5
• 申請日: 2018-07-23
• 公開（公告）號: CN109060158A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 侯丹;吳志文;汪進峰
• 申請（專利權）人: 深圳太辰光通信股份有限公司
• 主分類號: G01K7/16
• 分類號: G01K7/16;G06F17/10
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 黃議本

1.油浸式變壓器智能溫度測量裝置，其特征在于：包括溫度傳感器、電流信號接收單元和主控制器，所述溫度傳感器包括頂層油溫溫度傳感器和環境溫度傳感器，所述主控制器包括信號處理單元、微控制單元和顯示單元，所述電流信號接收單元、所述頂層油溫溫度傳感器和所述環境溫度傳感器均與所述信號處理單元連接，所述信號處理單元與所述微控制單元連接，所述顯示單元設置在所述主控制器上；所述微控制單元用于根據熱點溫度增加時的熱點溫度第一計算公式或熱點溫度降低時的熱點溫度第二計算公式計算變壓器繞組的熱點溫度；

所述第一計算公式為：

所述第二計算公式為：

其中，θ_h(t)為隨時間t變化的暫態熱點溫度，θ_a為變壓器外部環境溫度，Δθ_oi為開始時的頂層油溫對環境溫度的梯度，Δθ_or為額定損耗下頂層油溫溫升，Δθ_hi為開始時的熱點溫度對頂層油溫的梯度，R為額定電流下負載損耗與空載損耗的比值，K為負載系數，H為熱點系數，g_r為額定電流下繞組平均溫度對油平均溫度的梯度，g_r即銅油溫差，x為總損耗對頂層油溫升的指數冪，y為電流對繞組溫升的指數冪,函數f₁(t)表示按穩態值為1時頂層油溫升的相對增加量，函數f₂(t)表示按穩態值為1時熱點對頂層油溫度梯度的相對增加量，函數f₃(t)(表示總降低值為1時頂層油溫對環境溫度梯度的相對降低量，函數f₄(t)表示總降低值為1時熱點對頂層油溫度梯度的相對降低量，e為自然常數，τ_w為繞組的熱時間常數,τ₀為平均油時間常數，k₁₁、k₂₁和k₂₂為變壓器的熱特征常數。

2.根據權利要求1所述的油浸式變壓器智能溫度測量裝置，其特征在于：所述主控制器還設有通信接口，所述通信接口用于數據傳輸。

3.根據權利要求1所述的油浸式變壓器智能溫度測量裝置，其特征在于：所述主控制器還設有報警單元。

4.根據權利要求3所述的油浸式變壓器智能溫度測量裝置，其特征在于：所述報警單元為蜂鳴器。

5.根據權利要求1所述的油浸式變壓器智能溫度測量裝置，其特征在于：所述電流信號接收單元用于接收變壓器電流互感器信號或電流數字信號。

6.根據權利要求1所述的油浸式變壓器智能溫度測量裝置，其特征在于：所述頂層油溫溫度傳感器和所述環境溫度傳感器均設有備用的傳感器。

7.根據權利要求1所述的油浸式變壓器智能溫度測量裝置，其特征在于：所述主控制器還設有參數配置接口；所述主控制器還設有繼電器。

8.根據權利要求1至7任一項所述的油浸式變壓器智能溫度測量裝置的數據處理方法，其特征在于包括：

通過所述電流信號接收單元、所述頂層油溫溫度傳感器和所述環境溫度傳感器分別獲得變壓器的負載電流值、變壓器的頂層油溫和變壓器的外部環境溫度；

根據所述第一計算公式或所述第二計算公式計算得到熱點溫度計算值；

通過所述微控制單元將所述熱點溫度計算值與熱點溫度實測值進行比較，根據比較結果改變所述第一計算公式和所述第二計算公式中變壓器的特性參數以使所述熱點溫度計算值與所述熱點溫度實測值相等或者使所述熱點溫度計算值與所述熱點溫度實測值的差值處于設定范圍值內，從而得到調整后的計算公式。

9.根據權利要求8所述的數據處理方法，其特征在于：所述熱點溫度實測值通過變壓器試驗，利用光纖設備測量得到或者試驗結束時通過電阻法測量得到；如果利用光纖設備，則通過光纖測量方法獲得熱點溫度實測值；如果采用電阻法，則將溫升試驗結束時測量得到的溫度值作為熱點溫度實測值。

10.根據權利要求8或9所述的數據處理方法，其特征在于還包括：根據獲得的熱點溫度實測值計算變壓器的非熱改性紙或熱改性紙的相對老化率，將所述相對老化率對時間進行積分，從而計算出變壓器絕緣壽命。