[发明专利]确定油浸式变压器绕组热点温度和顶层油温的方法

说明书

本发明提供的一种确定油浸式变压器绕组热点温度和顶层油温的方法，包括如下步骤：S1、建立油浸式变压器绕组热点温度的计算模型，该计算模型包括非线性热导、集总热容以及两个热源；S3、根据计算模型并通过如下公式计算油浸式变压器绕组热点温度：能够有效保证绕组热点温度的计算精度，准确指导工作实践。

技术领域

本发明涉及一种计算方法，尤其涉及一种确定油浸式变压器绕组热点温度和顶层油温的方法。

背景技术

油浸式电力变压器是电力系统中的核心设备之一，其绝缘老化和寿命损失取决于变压器内部热特性行为。变压器超铭牌额定值运行时，引起绕组热点温度升高，加速变压器热老化和绝缘寿命损耗，因此，绕组热点温度作为限制变压器过负载的主要因素，研究变压器绕组热点温度对变压器的安全和高效运行显得十分重要，目前，对于油浸式变压器的绕组热点温度的计算主要有Susa模型、T-S模型和IEEE模型等，但是现有计算方法均存在精度差的问题，从而不能够准确指导工作实践。

因此，需要提出一种新的关于确定油浸式变压器绕组热点温度和顶层油温的方法，能够有效保证绕组热点温度的计算精度，准确指导工作实践。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种确定油浸式变压器绕组热点温度和顶层油温的方法，能够有效保证绕组热点温度的计算精度，准确指导工作实践。

本发明提供的一种确定油浸式变压器绕组热点温度和顶层油温的方法，包括如下步骤：

S1、建立油浸式变压器绕组热点温度的计算模型，该计算模型包括非线性热导、集总热容以及两个热源；

S3、根据计算模型并通过如下公式计算油浸式变压器绕组热点温度：

其中，θ_hs为变压器的绕组热点温度，θ_oil为变压器的顶层油温，θ_a为环境温度，Δθ_hs,R为绕组热点温度θ_hs对顶层油温θ_oil的梯度额定值，Δθ_oil,R为顶层油温θ_oil对环境温度θ_a的梯度额定值，K为负载因数，K＝I/I_R，I和I_R分别为负载电流和额定负载电流，P_Cu,pu(θ_hs)为随热点温度变化的绕组损耗单位值，μ_hs，pu为热点温度下的油粘度单位值，μ_oil，pu为顶层温度下的油粘度单位值，μ_hs为热点温度下的油粘度，μ_oil为顶层温度下的油粘度，β为负载损耗和空载损耗之比，n为经验指数且该经验指数代表热导和油粘度变化的影响，τ_wnd,R和τ_oil,R均为时间常数额定值。

进一步，步骤S3中，通过如下公式确定P_Cu,pu(θ_hs)：

其中，P_DC,pu为随热点温度升高而增大的绕组直流损耗单位值，P_ED,pu为随热点温度升高而减小的涡流损耗单位值，θ_Δ＝235为温度修正因子。

进一步，还包括步骤S2：对模型参数采用改进粒子群算法对参数进行评估，并建立目标适应度函数：并根据目标适应度函数J(x_i)的值确定最优参数值；

其中，F(x_i)为温度预测值，M_i为温度实测值，x_i是需要寻优估计的参数。i为采样步长，m为采样总次数。

本发明的有益效果：本发明的确定油浸式变压器绕组热点温度和顶层油温的方法，能够有效保证对绕组热点温度的计算，而且能够准确反映绕组热点温度随油粘度与绕组损耗变化的动态特征，从而能够准确指导变电工作。