[发明专利]一种35kV干式电抗器内部温度估算方法

权利要求书

1.一种35kV干式电抗器内部温度估算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：获取干式电抗器的结构参数和运行参数；

结构参数包括干式电抗器的高度、各包封层的内径和外径、包封层数、各绕组的匝数、每匝导线的根数、每匝导线的平均长度以及单根导线的截面积；

运行参数包括额定电压以及各包封层电流；

步骤二：建立干式电抗器有限元热-流耦合场仿真模型，包括干式电抗器热-流耦合场数学模型的建立和干式电抗器热-流耦合场物理模型的建立；

干式电抗器热-流耦合场数学模型的建立是根据干式电抗器的散热方式为空气自冷，建立干式电抗器热传导和热对流数学模型；

干式电抗器热-流耦合场物理模型的建立是根据干式电抗器的结构参数在COMSOL仿真软件中进行模型的建立；

步骤三：计算干式电抗器各包封层温度及外表面温度；

各包封层温度包括各包封层上部最高温度θ_t(i)、中部最高温度θ_m(i)和下部最高温度θ_b(i)；

其中，i为自电抗器中心由内向外第i包封层，各包封层上部、中部、下部为在电抗器高度方向进行三等分，按距离地面远近分为上部、中部、下部，其中距离地面最近的为下部；

外表面温度包括外表面上部最高温度θ_t0、中部最高温度θ_m0和下部最高温度θ_b0，外表面上部、中部、下部为在电抗器高度方向进行三等分，按距离地面远近分为上部、中部、下部，其中距离地面最近的为下部；

步骤四：根据干式电抗器各包封层温度与外表面温度，考虑实际运行电流，建立干式电抗器内部温度的估算关系式；

所建立的各包封层温度与外表面温度和实际运行电流之间的关系式如下：

式中：I_N为电抗器运行的额定电流，单位：A；I为电抗器实际运行电流I，单位：A；k_t(i)为各包封层上部最高温度在外表面上部最高温度基础上的温升；k_m(i)为各包封层中部最高温度在外表面中部最高温度基础上的温升；k_b(i)为各包封层下部最高温度在外表面下部最高温度基础上的温升；η为运行电流系数，η＝(I/I_N)²；

步骤五：根据外表面温度实测值估算干式电抗器内部各包封层温度；

外表面温度实测值为现场运行实际测量得到的外表面上部最高温度θ_tr0、中部最高温度θ_mr0及下部最高温度θ_br0；

估算干式电抗器内部各包封层温度为将电抗器外表面实测值代入所建立的各包封层温度与外表面温度及实际运行电流的关系式中进行估算。