[发明专利]一种控制变压器安全运行的方法、装置、设备及介质

说明书

本申请公开了一种控制变压器安全运行的方法、装置、设备及介质，涉及变压器技术领域。该方法应用于油纸绝缘结构的变压器，包括：获取变压器实际运行状态下的相关参数和历史运行数据；根据相关参数和历史运行数据确定气泡产生起始温度并预测预设时间段内变压器的负载系数和环境温度，并迭代确定变压器的绕阻的热点温度；以气泡产生起始温度为条件，确定变压器的运行时间，以便于控制变压器安全运行。由此可知，由于根据气泡产生起始温度和负载系数进行迭代确定出的绕阻的热点温度，保证了限制热点温度的前提，同时，由于以气泡产生起始温度为条件，确定变压器的运行时间，以便于控制变压器安全运行，避免了由于高温原因产生气泡出现故障。

技术领域

本申请涉及变压器技术领域，特别是涉及一种控制变压器安全运行的方法、装置、设备及介质。

背景技术

变压器是电能输送中的重要设备，也是电力企业的重要资产，一旦发生故障，会破坏电力系统的安全运行，造成国民经济的严重损失。变压器的主要绝缘结构由变压器油、纸、纸板等绝缘材料构成。在运行过程中，变压器由于负载损耗，在绕阻上产生大量的热，导致绕阻温度升高。在变压器内部温度最高的地方被称之为热点，通常位于低压绕阻的中上部。如果环境温度过高，或变压器处于过载运行状态，或变压器发生散热故障，变压器的绕阻温度会急剧攀升。过高的温度被认为是变压器寿命降低和绝缘故障的主要原因之一。如果绕阻温度高到一定程度，则可能在油纸绝缘界面处引发气泡效应。这些气泡通常是由于变压器老化或者外部入侵的水分在高温下受热膨胀所引起的。变压器的固体绝缘(纸)一般采用纤维素材料，具有较强的吸水能力，储存了变压器绝缘系统中99％的水。如果变压器运行温度升高，油纸绝缘系统的内部温度场会发生变化，温升过快，水分可能以气泡的形式从绝缘纸释放。相比于变压器油和绝缘纸，气泡具有更低的介电强度，成为变压器的绝缘弱点，容易导致电极间发生闪络事件。因此，为保障变压器的安全运行，必须确保变压器的热点温度在一定的限制范围内，避免因热点温升而产生的气泡放电现象。

随着环境气候的恶化，极端天气频繁发生，2022年8月全国各地陆续发布高温红色警报。再加上用电负荷的不断攀升，以及配电变压器三相负载不平衡问题，变压器极易在超负荷状态下运行，热点温度急剧上升。国家标准GB/T1094.7以及IEC 60076中规定变压器的急救负载，以绕阻热点温度140℃为限值。但是这个温度的设定是基于水分含量约为2％的绝缘纸产生气泡的前提。但在变压器实际运行中，绝缘纸的水分含量、变压器油中的溶解气体含量及其老化程度不同，对应的气泡产生起始温度也不同，利用140℃作为热点温度的限制标准会导致状态良好的设备发挥不了其性能，而老旧设备可能由于高温气泡的出现而引起绝缘故障

鉴于上述存在的问题，寻求如何在限制热点温度的前提下，避免由于高温原因产生气泡出现故障是本领域技术人员竭力解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种控制变压器安全运行的方法、装置、设备及介质，用于在限制热点温度的前提下，避免由于高温原因产生气泡出现故障。

为解决上述技术问题，本申请提供一种控制变压器安全运行的方法，应用于设置有油纸绝缘结构的变压器，包括：

获取变压器实际运行状态下的相关参数和历史运行数据，其中，相关参数至少包括绝缘油的种类、绝缘油中水分浓度和温度、海拔高度；

根据相关参数和历史运行数据确定气泡产生起始温度并预测预设时间段内变压器的负载系数和环境温度；

根据负载系数和环境温度进行迭代，并确定变压器的绕阻的热点温度；

以气泡产生起始温度为条件，确定变压器的运行时间，以便于控制变压器安全运行。

优选地，在根据相关参数和历史运行数据确定气泡产生起始温度并预测预设时间段内变压器的负载系数和环境温度之前，在获取变压器实际运行状态下的相关参数和历史运行数据之后，还包括：

根据相关参数和历史运行数据确定绝缘纸水分含量和环境压力。