[發明專利]一種適用于油浸式變壓器的分布式比較型測溫模塊及方法

在審

• 申請號: 202011109147.6
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112461390A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 李建生;郭鵬宇;魏旭;陳剛;王銘民;陶風波;鄧潔清;吳益明;蔚超;陸云才;吳鵬;楊小平;謝天喜;王勝權
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國網江蘇省電力有限公司;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;G01K1/022;G01K1/024
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種適用于油浸式變壓器的分布式比較型測溫模塊，其特征在于：包括信號采集模塊、通訊模塊及上位機處理模塊，所述信號采集模塊包括多個溫度傳感器，所述通訊模塊包括分線器、信號采集卡；

多個溫度傳感器的輸出端通過分線器與信號采集卡的輸入端連接，信號采集卡的輸出端與上位機處理模塊連接。

2.根據權利要求1所述的一種適用于油浸式變壓器的分布式比較型測溫模塊，其特征在于：溫度傳感器安裝在變壓器內部多個不同的位置。

3.根據權利要求2所述的一種適用于油浸式變壓器的分布式比較型測溫模塊，其特征在于：繞組間，溫度傳感器安裝在繞組的墊片上；鐵芯及變壓器箱體表面通過螺孔安裝溫度傳感器。

4.根據權利要求1所述的一種適用于油浸式變壓器的分布式比較型測溫模塊，其特征在于：所述溫度傳感器的內部熱電偶材料為銅鎳，熱電偶的引出端焊接金屬結球；熱電偶外部包覆絕緣層，所述絕緣層材料為聚四氟乙烯。

5.根據權利要求1所述的一種適用于油浸式變壓器的分布式比較型測溫模塊，其特征在于：所述上位機處理模塊中，采用遺傳算法對通訊模塊中傳輸來的數據進行分析。

6.一種適用于油浸式變壓器的分布式比較型測溫方法，基于權利要求5所述的測溫模塊進行，其特征在于：包括如下過程，

通過安裝在鐵芯上部的溫度傳感器所測溫度得到變壓器上部絕緣油平均溫度，通過安裝在繞組間的溫度傳感器測得繞組熱點溫度；

實際的變壓器熱點溫度作為未知量，設置熱點溫度初值并輸入上位機處理模塊中通過遺傳算法進行迭代，輸出結果為繞組熱點溫度；

迭代終止條件為遺傳算法輸出值與實際測得的繞組熱點溫度之差小于0.5℃，此時作為輸入值的熱點溫度則為變壓器熱點溫度；遺傳算法變異算子不大于10％，交叉算子不大于10％。

7.根據權利要求6所述的一種適用于油浸式變壓器的分布式比較型測溫方法，其特征在于：迭代計算的過程如下，

式(1)為溫度上升時的熱點溫度計算公式、式(2)為溫度下降時的熱點溫度計算公式；其中，θ_h(t)為輸出值，代表繞組熱點溫度，θ_α為環境溫度，Δθ_oi為測量開始時變壓器上部絕緣油溫度，Δθ_or為額定情況下對應變壓器上部絕緣油溫度，Δθ_hi為變壓器熱點溫度與所檢測到的變壓器上部絕緣油溫的差值，R為額定情況下變壓器負載與空載損耗比，K為負載系數，y為繞組指數，t為時間，x為絕緣油指數、H為熱點系數、g_r為額定情況下繞組均溫與絕緣油均溫之差；k₁₁為頂部油溫變化指數，k₂₁、k₂₂為熱點溫度對頂部油溫變化指數，τ₀為變壓器油溫變化時間常數，τ_w為繞組熱點溫度變化時間常數，k₁₁、k₂₁、k₂₂、τ₀、τ_w均為變壓器出廠時的特性參數，并能夠通過國標查詢得到。

8.根據權利要求6所述的一種適用于油浸式變壓器的分布式比較型測溫方法，其特征在于：根據算法實時輸出結果，記錄每小時內變壓器熱點溫度及溫度傳感器在變壓器內部的位置，繪制溫度-時間曲線，從而根據不同時刻的溫度值采取不同的監測措施。

9.根據權利要求8所述的一種適用于油浸式變壓器的分布式比較型測溫方法，其特征在于：監測措施包括，

當變壓器熱點溫度超過80℃時發出報警信號，引起注意；當變壓器熱點溫度超過90℃時需強迫內部絕緣油循環及另加風扇增強散熱。