[发明专利]油浸式变压器智能温度测量装置及其数据处理方法

权利要求书

1.油浸式变压器智能温度测量装置，其特征在于：包括温度传感器、电流信号接收单元和主控制器，所述温度传感器包括顶层油温温度传感器和环境温度传感器，所述主控制器包括信号处理单元、微控制单元和显示单元，所述电流信号接收单元、所述顶层油温温度传感器和所述环境温度传感器均与所述信号处理单元连接，所述信号处理单元与所述微控制单元连接，所述显示单元设置在所述主控制器上；所述微控制单元用于根据热点温度增加时的热点温度第一计算公式或热点温度降低时的热点温度第二计算公式计算变压器绕组的热点温度；

所述第一计算公式为：

所述第二计算公式为：

其中，θ_h(t)为随时间t变化的暂态热点温度，θ_a为变压器外部环境温度，Δθ_oi为开始时的顶层油温对环境温度的梯度，Δθ_or为额定损耗下顶层油温温升，Δθ_hi为开始时的热点温度对顶层油温的梯度，R为额定电流下负载损耗与空载损耗的比值，K为负载系数，H为热点系数，g_r为额定电流下绕组平均温度对油平均温度的梯度，g_r即铜油温差，x为总损耗对顶层油温升的指数幂，y为电流对绕组温升的指数幂,函数f₁(t)表示按稳态值为1时顶层油温升的相对增加量，函数f₂(t)表示按稳态值为1时热点对顶层油温度梯度的相对增加量，函数f₃(t)(表示总降低值为1时顶层油温对环境温度梯度的相对降低量，函数f₄(t)表示总降低值为1时热点对顶层油温度梯度的相对降低量，e为自然常数，τ_w为绕组的热时间常数,τ₀为平均油时间常数，k₁₁、k₂₁和k₂₂为变压器的热特征常数。

2.根据权利要求1所述的油浸式变压器智能温度测量装置，其特征在于：所述主控制器还设有通信接口，所述通信接口用于数据传输。

3.根据权利要求1所述的油浸式变压器智能温度测量装置，其特征在于：所述主控制器还设有报警单元。

4.根据权利要求3所述的油浸式变压器智能温度测量装置，其特征在于：所述报警单元为蜂鸣器。

5.根据权利要求1所述的油浸式变压器智能温度测量装置，其特征在于：所述电流信号接收单元用于接收变压器电流互感器信号或电流数字信号。

6.根据权利要求1所述的油浸式变压器智能温度测量装置，其特征在于：所述顶层油温温度传感器和所述环境温度传感器均设有备用的传感器。

7.根据权利要求1所述的油浸式变压器智能温度测量装置，其特征在于：所述主控制器还设有参数配置接口；所述主控制器还设有继电器。

8.根据权利要求1至7任一项所述的油浸式变压器智能温度测量装置的数据处理方法，其特征在于包括：

通过所述电流信号接收单元、所述顶层油温温度传感器和所述环境温度传感器分别获得变压器的负载电流值、变压器的顶层油温和变压器的外部环境温度；

根据所述第一计算公式或所述第二计算公式计算得到热点温度计算值；

通过所述微控制单元将所述热点温度计算值与热点温度实测值进行比较，根据比较结果改变所述第一计算公式和所述第二计算公式中变压器的特性参数以使所述热点温度计算值与所述热点温度实测值相等或者使所述热点温度计算值与所述热点温度实测值的差值处于设定范围值内，从而得到调整后的计算公式。

9.根据权利要求8所述的数据处理方法，其特征在于：所述热点温度实测值通过变压器试验，利用光纤设备测量得到或者试验结束时通过电阻法测量得到；如果利用光纤设备，则通过光纤测量方法获得热点温度实测值；如果采用电阻法，则将温升试验结束时测量得到的温度值作为热点温度实测值。

10.根据权利要求8或9所述的数据处理方法，其特征在于还包括：根据获得的热点温度实测值计算变压器的非热改性纸或热改性纸的相对老化率，将所述相对老化率对时间进行积分，从而计算出变压器绝缘寿命。