[发明专利]一种测定变压器油对流换热系数的实验测量装置及使用方法

说明书

本发明涉及一种测定变压器油对流换热系数的实验测量装置及使用方法，属分析及测量控制领域。本发明包括紫铜管、紧固螺栓、塑料板、加热棒、阻热板、热电偶、导热膏、变压器油、绝缘纸、温度采集系统；包有两层绝缘纸的紫铜管模拟油浸式变压器绕组；加热棒表面图上导热膏，在涂有导热膏的加热棒上套有紫铜管，引出加热棒的两端导线正负极与温度采集系统的直流电压源连接，套有紫铜管的加热棒上下两端分别设有塑料板，两条塑料板之间通过紧固螺栓连接，且在紧贴紫铜管表面左右各安装一支热电偶，再用两层绝缘纸包裹在紫铜管表面，并在紫铜管两侧安置若干支热电偶。本发明实现了不同给定功率下油浸式变压器中变压器油对流换热系数的实验测量。

技术领域

本发明涉及一种测定变压器油对流换热系数的实验测量装置及使用方法，属于分析及测量控制技术领域。

背景技术

油浸式变压器的热点温度是影响变压器负载的关键因素。目前，油浸式变压器热点温度的监测方法主要有两种，一种是直接把光纤温度传感器置入在预测的变压器绕组热点温度点，但预测的温度点可能并非变压器的真正热点温度，会有直接误差。另一种是通过数值计算和热路模型法间接得到热点温度，热路模型法复杂程度低，计算简单，精确度高，在实际中经常采用。以往文献设计热路模型多采用集总参数模型，真实油浸式变压器内部环境复杂，计算出的热点温度精度不高，因此基于以上不足提出分布式参数热路模型的解决方案，实验证明该方案高效可行。在根据变压器内部热分布建立热路模型时，绕组与变压器油之间的对流换热系数是关键性参数。变压器油与每一饼绕组对流换热系数以往文献都是根据经经验公式求得，尚未考虑不同温度下变压器油与每一饼绕组对流换热系数的数值。因此准确测定不同温度下的对流换热系数对精确获取热阻信息，进一步优化分布式热路模型具有重要意义。

发明内容

为了解决上述提到的不足，本发明提供一种测定变压器油对流换热系数的实验测量装置及使用方法，本发明能更加准确的测量测定变压器油对流换热系数。

本发明技术方案是：一种测定变压器油对流换热系数的实验测量装置，包括紫铜管1、紧固螺栓3、塑料板5、加热棒6、阻热板7、热电偶9、导热膏13、变压器油14、绝缘纸15、温度采集系统；

用包有两层绝缘纸15的紫铜管1模拟油浸式变压器绕组；

所述加热棒6表面均匀图上导热膏13，再在涂有导热膏13的加热棒6上套有紫铜管1，套有紫铜管1的加热棒6置于封闭的不锈钢桶内，引出加热棒6的两端导线正负极与温度采集系统的直流电压源11连接，套有紫铜管1的加热棒6上下两端分别设有塑料板5，用两条塑料板5搭建一个固定架用于固定加热棒6，使其位于不锈钢桶的正中心位置，上下两条塑料板5之间通过紧固螺栓3连接，且在紧贴紫铜管1表面左右各安装一支热电偶9，再用两层绝缘纸15包裹在紫铜管1表面，并在紫铜管1左右两侧有间距的安置若干支热电偶9，且每只热电偶上端穿过上面设置的塑料板5且用密封胶密封固定在塑料板5上，热电偶9的温度数据由温度采集系统的温度巡检仪11测得，所述不锈钢桶的顶部和底部用阻热板7封闭。

所述塑料板5采用环氧树脂玻璃纤维塑料板。

在紫铜管1左右两侧各安置4支热电偶9，每两只热电偶间距为4mm。

所述温度采集系统包括PC端10、温度巡检仪11、电压源12、RS485接口；温度巡检仪11通过RS485接口连接PC端10，电压源12用于提供电压给加热棒6进行加热，温度采集系统用于得到每只热电偶9的温度数值。

所述热电偶9采用k型铠装热电偶。

所述紧固螺栓3通过螺母8把上下两条塑料板5和加热棒6固定好，且在上端连接处通过密封胶4密封，套有紫铜管1的加热棒6下端设置的塑料板5通过橡胶垫圈2放置在不锈钢桶内。

所述的测定变压器油对流换热系数的实验测量装置的使用方法，所述使用方法的具体步骤如下：