[發明專利]一種測試變壓器油道高度與繞組溫度關聯性的實驗方法

有效

• 申請號: 202110167297.0
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112986760B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 張建文;沈逸超;王路伽;劉康凱;左彎彎
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/62;G01R31/72;G01K7/02;H01F27/14;H01F27/28
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 孟潔

1.一種測試變壓器油道高度與繞組溫度關聯性的實驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)打開油箱(5)和油循環外管道(3)上的各處閥門(4)，打開油泵(8)向繞組模型(1)和散熱片(6)中緩慢低速注入絕緣油，觀察超聲波流量計(7)；待超聲波流量計(7)數值穩定后，調整油泵(8)使得油道(103)中的絕緣油保持設定的流速；

2)根據下述公式得出各直流電源(2)的輸出功率P_i，打開直流電源(2)，接通各直流電源(2)對繞組線餅(101)同時加熱相同時間，調整流量計(7)流量為相應負載功率的平均油流量，觀察并收集熱電偶(102)溫度數據；

其中，i為繞組線餅(101)編號，繞組線餅(101)自下而上依次為i＝1，2，…，n-1，n；P₀為變壓器額定空載損耗，P_K為變壓器額定短路損耗，K為負載系數，P為負載系數下變壓器的總有功功率損耗；

3)記錄2n個熱電偶(102)的溫度數據，記為

4)改變繞組線餅(101)的間距即改變水平油道(103)的高度分別為H_duct⁽¹⁾，H_duct⁽²⁾，…，H_duct^(m)，并重新將繞組線餅(101)固定在繞組外殼(104)上，重復步驟1)-步驟4)；

5)計算每次實驗中各盤繞組線餅(101)的平均溫度i為繞組線餅(101)編號，繞組線餅(101)自下而上依次為i＝1，2，…，n-1，n；Ti1和Ti2分別為兩個熱電偶(102)所測得的溫度；

將平均溫度和水平油道(103)高度代入下述公式：

其中，S_H²為水平油道(103)高度的方差，S_T²為繞組線餅(101)溫度的方差，S_HT為水平油道(103)高度和繞組線餅(101)的協方差；

H_duct^(m)為第m次實驗的水平油道(103)高度，H_duct^(m)取H_duct±0.5mm、±1mm或±1.5mm，W_disc為繞組線餅(101)的徑向寬度，H_disc為單盤繞組線餅(101)的高度，r_out為繞組線餅(101)的外徑，r_in為繞組線餅(101)的內徑；繞組模型(1)內外徑關系式為r_out＝1.3×r_in^0.98；

由上可得，油道(103)高度與各繞組線餅(101)溫度的關聯性系數當|r|≥0.8時，視為兩者高度相關，當0.5≤|r|0.8時，視為兩者中度相關，當0.3≤|r|0.5時，視為兩者輕度相關，當|r|≤0.3時，視為兩者相關度極弱；

上述方法采用如下實驗裝置，該實驗裝置由繞組模型(1)、直流電源(2)、油循環外管道(3)、閥門(4)、油箱(5)、散熱片(6)、流量計(7)和油泵(8)組成，其中，繞組模型(1)主要由繞組線餅(101)、油道(103)和繞組外殼(104)組成，各個繞組線餅(101)內部放置兩個熱電偶(102)，每個繞組線餅(101)端子處出線連接一個直流電源(2)；

所述的繞組線餅(101)為扇形結構，繞組線餅(101)由多條經退火軟化后包裹B級絕緣紙的高強度鎳鉻合金組成，鎳鉻合金條為圓弧形狀；一個扇形繞組線餅(101)由具有相同圓心角、不同半徑的鎳鉻合金條，按弧長由小到大依次從內而外緊密排列而成；鎳鉻合金條間用導線首尾串聯，繞組線餅(101)扇形兩側由繞組外殼(104)支撐固定；相鄰的兩個繞組線餅(101)的間隙構成水平油道(103)；

所述的繞組模型(1)、閥門(4)、油箱(5)、散熱片(6)、流量計(7)和油泵(8)通過油循環外管道(3)連接，其中，油箱(5)出油口依次通過油泵(8)、流量計(7)連接繞組模型(1)進油口，繞組模型(1)出油口連接散熱片(6)進油口，散熱片(6)出油口接在油箱(5)與油泵(8)之間的油循環外管道(3)上，閥門(4)分別連接在油箱(5)出油口處、散熱片(6)進油口處、散熱片(6)出油口處、油泵(8)進油口處。