[发明专利]采用磁控电抗器内部铁心光纤测温校准系统的测温方法

权利要求书

1.一种采用磁控电抗器内部铁心光纤测温校准系统的测温方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，安装磁控电抗器内部铁心光纤测温校准系统；

步骤2，磁控电抗器内部铁心光纤测温校准系统读取铁芯表面温度T_测、变压器油温度T_∞；

步骤3，建立测温矫正模型：

步骤3.1，确定变压器油的普朗特数，MCR油道的特征尺寸；

步骤3.2，根据普朗特数确定变压器油无量纲温度分布特性曲线；

步骤3.3，拟合得出MCR铁心温度校准模型，获得温度校准公式，结合MCR油道的特征尺寸、光纤尺寸获得温度校准公式的取值范围；

步骤3.4，将测量的铁芯表面温度T_测、变压器油温度T_∞代入步骤3.3的校准公式，获得铁心温度校准结果；

步骤4，步骤3.4获得的铁心温度校准结果调制后输出，作为铁心温度实际值，并通过显示系统显示。

2.根据权利要求1所述的采用磁控电抗器内部铁心光纤测温校准系统的测温方法，其特征在于，步骤3.2具体的操作过程为：

步骤3.2.1，建立铁芯垂直表面上的层流自然对流控制方程：

方程(1)～(3)的边界条件为：

式中：u为流油主流方向上的速度；ν为垂直于流油主流方向上的速度；α为热扩散率；β为体积变化系数；g为重力加速度；

步骤3.2.2，建立流函数：

其中：式(4)为流函数公式，式(5)为无量纲尺度公式，式(6)为格拉晓夫数公式，式(7)为无量纲温度公式，式中，Ψ为流函数；F为常微分方程；η为无量纲距离；T_∞为变压器油温度，T_s为铁心柱表面温度；Gr为格拉晓夫数；

步骤3.2.3，将步骤3.2.2的公式代入步骤3.2.1中，得到两个常微分方程，求解后获得为变压器油无量纲温度分布特性曲线，两个常微分方程为：

F″′+3FF″-2(F′)²+Θ＝0 (8)

Θ″+3P_rFΘ′＝0 (9)

式(8)和式(9)两个常微分方程的边界条件为：

Θ(η＝0)＝0，Θ(η→∞)＝0；

其中：P_r为普朗特数，其为常数，当变压器油确定时，该值即确定；MCR油道的宽度，定义为MCR油道的特征尺寸，当油道类型确定后该值为固定值，并作为无量纲距离η的最大值。

3.根据权利要求2所述的采用磁控电抗器内部铁心光纤测温校准系统的测温方法，其特征在于，所述步骤3.3获得的校准公式为

4.根据权利要求1所述的采用磁控电抗器内部铁心光纤测温校准系统的测温方法，其特征在于，所述步骤1中的磁控电抗器内部铁心光纤测温校准系统包括光纤测温探头，温度解码器以及连接光纤测温探头和温度解码器的传输单元，所述光纤测温探头包括分别紧贴贴心表面和位于油箱底部的第一光纤探头和第二光纤探头，分别用于测量磁阀段的温度和远离铁芯的油道温度。

5.根据权利要求1所述的采用磁控电抗器内部铁心光纤测温校准系统的测温方法，其特征在于，步骤3.4获得的铁心温度校准结果经由温度解调仪调制后输出。