[发明专利]一种大型变压器散热能力计算评估的新方法

摘要

本发明公开了一种大型变压器散热能力计算评估的新方法，首次利用上层油温升的变化来对变压器散热能力进行计算，通过变压器上层油温升计算得到平均温升，由此计算得到单位面积热负荷并与变压器负载损耗一起计算得到变压器的有效散热面积，由此对变压器的散热能力进行量化，通过等级分析评估变压器的散热能力，并采取相应的应对措施。本发明可以用来评估各变压器的负载能力，解决了当前无法在变压器运行状态下对其散热能力进行评估的难题；适用范围广、可靠性高、成本低。

主权项

1.一种大型变压器散热能力计算评估的新方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）实时采集运行中的变压器运行参数，所述运行参数包括上层油温、绕组运行电流和实时环境温度，记录原则为：记录每天变压器负荷最大时变压器的运行参数或记录每天14:00时变压器的运行参数；（2）由公式（1）计算得出上层油温升，由公式（2）计算得出平均温升，                （1）公式（1）中，T1为上层油温，单位为℃；T为实时环境温度，单位为℃；为上层油温升，单位为K；    （2）公式（2）中：△θo为平均温升，单位为K；为上层油温升，单位为K；为油温升校正值，单位为K；（3）根据变压器的型号对正在运行的变压器进行分类，主要分为油浸式自冷变压器和油浸式风冷变压器，针对不同类型的变压器，分别计算变压器单位面积热负荷，当变压器为油浸式自冷变压器时，通过公式（3）计算单位面积热负荷：   （3）公式（3）中，q为单位面积热负荷，单位为W/m2；△θo为平均温升，单位为K；当变压器为油浸式风冷变压器时，通过公式（4）计算单位面积热负荷：   （4）公式（4）中，q为单位面积热负荷，单位为W/m2；△θo为平均温升，单位为K；（4）通过公式（5）计算变压器负载损耗：        （5）公式（5）中，PE为额定电流下变压器负载损耗，单位为kW；PK 为变压器负载损耗，单位为kW；IN为变压器供电系统的额定电流，单位为A；I为绕组运行电流，单位为A；（5）计算变压器有效散热面积：S = (Po+ PK ) / (q×0.001)  （6）公式（6）中，Po为变压器空载损耗，单位为kW；PK为变压器负载损耗，单位为kW；q为单位面积热负荷，单位为W/m2；S为变压器有效散热面积，单位为m2；（6）定义变压器在投运初期的散热面积为额定散热面积，定义变压器有效散热面积与变压器额定散热面积的比值为变压器的散热能力，通过公式（7）计算得到变压器的散热能力， D = S /SN  （7）公式（7）中，D 为变压器的散热能力；SN为变压器额定散热面积，单位为m2；S为变压器有效散热面积，单位为m2；（7）将计算得到的散热能力D分级，依据不同分级的数据对变压器的散热能力进行分析评估，一级：0.9＜D≤1.0，散热能力良好；二级：0.8＜D≤0.9，散热能力下降；三级：D≤0.8，散热故障。