[發明專利]一種變壓器實時熱點溫度快速估計的方法及系統

在審

• 申請號: 202110303523.3
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113128086A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 張磊;黎大健;張玉波;趙堅;陳梁遠;顏海俊;余長廳;焦健
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/25;G06F111/06;G06F119/08
• 代理公司: 廣州市專注魚專利代理有限公司 44456
• 代理人: 張志鵬

1.一種變壓器實時熱點溫度快速估計的方法，其特征在于，所述方法包括：

對變壓器熱傳過程進行分析，獲取變壓器內部熱傳遞過程和溫升特性仿真參數；

基于所述變壓器內部熱傳遞過程和溫升特性仿真參數構建熱源的構成和產生機制，并獲取熱源發熱量影響因素及計算方法；

基于所述變壓器內部熱傳遞過程和溫升特性仿真參數構建變壓器各部位多種熱傳方式的耦合關系，并獲取變壓器散熱效率隨多參量的變化規律；

基于所述熱源發熱量影響因素及計算方法和所述變壓器散熱效率隨多參量的變化規律建立變壓器熱點溫度估算模型；

基于變壓器熱點溫度估算模型對變壓器內部溫升和運行狀態進行實時監測。

2.如權利要求1所述的變壓器實時熱點溫度快速估計的方法，其特征在于，所述獲取變壓器內部熱傳遞過程和溫升特性仿真參數包括：

收集110kV及以上變壓器的臺賬、溫升試驗數據和負荷狀況信息，形成變壓器內部熱傳遞過程和溫升特性仿真參數。

3.如權利要求2所述的變壓器實時熱點溫度快速估計的方法，其特征在于，所述變壓器中的熱源構成包括：開關柜損耗、電纜損耗、太陽輻射熱、電氣設備發熱量。

4.如權利要求3所述的變壓器實時熱點溫度快速估計的方法，其特征在于，所述構建變壓器各部位多種熱傳方式的耦合關系，并獲取變壓器散熱效率隨多參量的變化規律包括：

針對油浸變壓器的電磁場、溫度場和流體場相互影響的特點，采用解析法對油浸變壓器繞組暫態溫升進行計算；

利用有限體積法對自然油循環電力變壓器溫度場進行求解，計算變壓器繞組溫度分布；

基于非平均熱源的多物理場耦合計算方法對油浸式變壓器的二維溫度場分析，并采用流線迎風格式有限元法進行了多物理場耦合計算。

5.如權利要求4所述的變壓器實時熱點溫度快速估計的方法，其特征在于，所述基于所述熱源發熱量影響因素及計算方法和所述變壓器散熱效率隨多參量的變化規律建立變壓器熱點溫度估算模型包括：

建立油浸式電力變壓器二維軸對稱模型，根據變壓器流場的模擬控制方程和邊界條件，基于QUICK格式的有限體積法，確定電力變壓器油的速度場分布；

基于電力變壓器內部電磁場、流場和溫度場的多場耦合，采用整場耦合方法，分析電力變壓器溫度場數值計算模型，并確定變壓器熱點溫度估算模型。

6.一種變壓器實時熱點溫度快速估計的系統，其特征在于，所述系統包括：

分析模塊，用于對變壓器熱傳過程進行分析，獲取變壓器內部熱傳遞過程和溫升特性仿真參數；

構建模塊，用于基于所述變壓器內部熱傳遞過程和溫升特性仿真參數構建熱源的構成和產生機制，并獲取熱源發熱量影響因素及計算方法；

耦合模塊，用于基于所述變壓器內部熱傳遞過程和溫升特性仿真參數構建變壓器各部位多種熱傳方式的耦合關系，并獲取變壓器散熱效率隨多參量的變化規律；

建模模塊，用于基于所述熱源發熱量影響因素及計算方法和所述變壓器散熱效率隨多參量的變化規律建立變壓器熱點溫度估算模型；

監測模塊，用于基于變壓器熱點溫度估算模型對變壓器內部溫升和運行狀態進行實時監測。

7.如權利要求6所述的變壓器實時熱點溫度快速估計的系統，其特征在于，所述分析模塊用于收集110kV及以上變壓器的臺賬、溫升試驗數據和負荷狀況信息，形成變壓器內部熱傳遞過程和溫升特性仿真參數。

8.如權利要求7所述的變壓器實時熱點溫度快速估計的系統，其特征在于，所述變壓器中的熱源構成包括：開關柜損耗、電纜損耗、太陽輻射熱、電氣設備發熱量。