[发明专利]一种确定油浸式变压器热特性参数的方法

说明书

本发明公开了一种确定油浸式变压器热特性参数的方法，包括以下步骤：获取变压器相关结构及物性参数、借助基于动量守恒及能量守恒的全局油路热模型及绕组区域热模型计算顶层油温升及绕组平均温升、利用双对数线性回归模型对反映负载率与温升关系的个性化热参数油指数及绕组指数进行解析计算。本发明方法考虑了大负荷对非线性热参数的影响，提出了一种油指数及绕组指数的修正计算方法，有助于过负载下更准确地阐述油浸式变压器内部温升的变化规律。

技术领域

本发明涉及电气绝缘在线检测与故障诊断领域，特别是一种确定油浸式变压器热特性参数的方法。

背景技术

油浸式变压器作为电力系统的核心设备，其高效安全运行对电力行业的运营发展起着至关重要的作用。变压器的工作寿命取决于内部绝缘性能，而热老化是其绝缘性能劣化的主要影响因素，故变压器的工作寿命与其内部温升息息相关。目前对变压器内部温升包括顶层油温升及热点温升的确定的一般手段是根据IEEE及IEC标准中“两段式”温升计算公式进行的，但随着电力负荷的增长，变压器时常面临着过载运行的情况，这将导致标准所推荐的热特性参数在变压器内部温升计算时具有一定偏差。

发明内容

本发明的目的是提出一种确定油浸式变压器热特性参数的方法，该方法考虑了大负荷对变压器非线性热参数的影响，提出了一种油指数及绕组指数的修正计算方法，有助于过负载下更准确地阐述油浸式变压器内部温升的变化规律。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种确定油浸式变压器热特性参数的方法，包括确定油指数和确定绕组指数；

所述确定油指数的方法为：

(1)令所述油浸式变压器顶层油温升ΔT_top计算模型为：

式中，ΔT_top,R为额定负载下顶层油温升；R为额定负载下负载损耗与空载损耗之比；n为油指数，用来描述顶层油温升随负载的变化趋势；I_pu为负载系数，T_top为顶层油温，T_amb为环境温度；

(2)利用双对数线性回归模型对油指数n进行回归估计，如下：

式中，令

利用最小二乘法辨识参数n，即：

式中，j为样本个数，i为标号；X_i表示第i个的计算值，Y_i表示第i个的计算值；为经过最小二乘法辨识计算后得到的油指数；

所述确定绕组指数的方法为：

(1)令所述油浸式变压器绕组的平均温度梯度g计算模型为：

式中，g_r为额定负载下绕组平均温度梯度；m为绕组指数，用来描述绕组平均温度梯度随负载的变化趋势；I_pu为负载系数，T_w为绕组平均温度，T_top为顶层油温，T_bom为底层油温；(2)利用双对数线性回归模型对绕组指数m进行回归估计，方法与确定油指数的方法中第(2)步相同；