[發(fā)明專利]采用磁控電抗器內(nèi)部鐵心光纖測溫校準系統(tǒng)的測溫方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110204339.3
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN113108937A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 童力;劉洪鑫;趙建文;范學(xué)良;黃鏐;胡蔡飛;何立群;楊成剛;呂春美;張建平;王子凌;謝成;陳超
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)浙江省電力有限公司麗水供電公司;蘇州大學(xué)
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32;G01K11/3213;G01K15/00
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

1.一種采用磁控電抗器內(nèi)部鐵心光纖測溫校準系統(tǒng)的測溫方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，安裝磁控電抗器內(nèi)部鐵心光纖測溫校準系統(tǒng)；

步驟2，磁控電抗器內(nèi)部鐵心光纖測溫校準系統(tǒng)讀取鐵芯表面溫度T_測、變壓器油溫度T_∞；

步驟3，建立測溫矯正模型：

步驟3.1，確定變壓器油的普朗特數(shù)，MCR油道的特征尺寸；

步驟3.2，根據(jù)普朗特數(shù)確定變壓器油無量綱溫度分布特性曲線；

步驟3.3，擬合得出MCR鐵心溫度校準模型，獲得溫度校準公式，結(jié)合MCR油道的特征尺寸、光纖尺寸獲得溫度校準公式的取值范圍；

步驟3.4，將測量的鐵芯表面溫度T_測、變壓器油溫度T_∞代入步驟3.3的校準公式，獲得鐵心溫度校準結(jié)果；

步驟4，步驟3.4獲得的鐵心溫度校準結(jié)果調(diào)制后輸出，作為鐵心溫度實際值，并通過顯示系統(tǒng)顯示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用磁控電抗器內(nèi)部鐵心光纖測溫校準系統(tǒng)的測溫方法，其特征在于，步驟3.2具體的操作過程為：

步驟3.2.1，建立鐵芯垂直表面上的層流自然對流控制方程：

方程(1)～(3)的邊界條件為：

式中：u為流油主流方向上的速度；ν為垂直于流油主流方向上的速度；α為熱擴散率；β為體積變化系數(shù)；g為重力加速度；

步驟3.2.2，建立流函數(shù)：

其中：式(4)為流函數(shù)公式，式(5)為無量綱尺度公式，式(6)為格拉曉夫數(shù)公式，式(7)為無量綱溫度公式，式中，Ψ為流函數(shù)；F為常微分方程；η為無量綱距離；T_∞為變壓器油溫度，T_s為鐵心柱表面溫度；Gr為格拉曉夫數(shù)；

步驟3.2.3，將步驟3.2.2的公式代入步驟3.2.1中，得到兩個常微分方程，求解后獲得為變壓器油無量綱溫度分布特性曲線，兩個常微分方程為：

F″′+3FF″-2(F′)²+Θ＝0 (8)

Θ″+3P_rFΘ′＝0 (9)

式(8)和式(9)兩個常微分方程的邊界條件為：

Θ(η＝0)＝0，Θ(η→∞)＝0；

其中：P_r為普朗特數(shù)，其為常數(shù)，當變壓器油確定時，該值即確定；MCR油道的寬度，定義為MCR油道的特征尺寸，當油道類型確定后該值為固定值，并作為無量綱距離η的最大值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用磁控電抗器內(nèi)部鐵心光纖測溫校準系統(tǒng)的測溫方法，其特征在于，所述步驟3.3獲得的校準公式為

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用磁控電抗器內(nèi)部鐵心光纖測溫校準系統(tǒng)的測溫方法，其特征在于，所述步驟1中的磁控電抗器內(nèi)部鐵心光纖測溫校準系統(tǒng)包括光纖測溫探頭，溫度解碼器以及連接光纖測溫探頭和溫度解碼器的傳輸單元，所述光纖測溫探頭包括分別緊貼貼心表面和位于油箱底部的第一光纖探頭和第二光纖探頭，分別用于測量磁閥段的溫度和遠離鐵芯的油道溫度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用磁控電抗器內(nèi)部鐵心光纖測溫校準系統(tǒng)的測溫方法，其特征在于，步驟3.4獲得的鐵心溫度校準結(jié)果經(jīng)由溫度解調(diào)儀調(diào)制后輸出。