[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

本發明提供油浸式變壓器智能溫度測量裝置及其數據處理方法。所述測量裝置包括溫度傳感器、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。所述數據處理方法使計算結果更接近真實值。所述裝置更可靠、更可信，同時還可輸出變壓器絕緣壽命信息。

技術領域

本發明涉及變壓器領域，特別涉及油浸式變壓器智能溫度測量裝置及其數據處理方法。

背景技術

傳統的油浸式變壓器采用的變壓器油面溫度測量裝置主要由彈性元件、毛細管、溫包和微動開關組成。當溫包受熱時，溫包內感溫介質受熱膨脹所產生的體積增量通過毛細管傳遞到彈性元件上，使彈性元件產生一個位移，這個位移經運動機構放大后指示被測溫度并帶動微動開關工作。由于傳統的變壓器油面溫度測量裝置采用機械結構，其精度與可靠性差，且存在安全隱患。

另外，由于傳統的變壓器油面溫度測量裝置沒法得到實時的環境溫度與變壓器電流值，所以沒法動態間接計算出變壓器繞組熱點溫度及變壓器壽命。

發明內容

本發明的目的是為了彌補上述現有技術中的至少一項不足，提出油浸式變壓器智能溫度測量裝置及其數據處理方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

油浸式變壓器智能溫度測量裝置，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。

在一些優選的實施方式中，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。

在一些優選的實施方式中，所述主控制器還設有報警單元。