[发明专利]一种基于多参量融合的油浸式变压器热点温度估算方法

说明书

本发明公开了一种基于多参量融合的油浸式变压器热点温度估算方法，包括以下步骤：(1)根据变压器内部热传递过程，明确了变压器热点热源与热油区域的定义和计算方法，减少将绕组整体视作热点热源所引起的计算偏差；(2)修正热油区域热容C_wo和热点热容C_hs的算法，提高时间常数τ_wo和绕组时间常数τ_hs的准确度和计算模型的动态响应能力。(3)考虑时变环境温度、时变负载对热点温度的影响，建立热点温度动态计算方程；在推导模型动态方程时，进一步考虑了负载损耗和油粘度的温度特性，使计算结果更准确地反映变压器内部的温升情况。本发明方法可以动态反应变压器内部的温度变化特性，且计算简单，准确度高。

技术领域：

本发明属于电力变压器故障诊断技术领域，具体涉及一种基于多参量融合的油浸式变压器热点温度估算方法。

背景技术：

变压器的剩余寿命和负荷能力很大程度上取决于其绝缘特性，过高的绕组热点温度会加速变压器的热老化和绕组绝缘劣化，准确地获取绕组热点温度对提高变压器运行经济性及电网安全运行水平具有重要意义。

目前，获取变压器内部温度的主流方法是直接测量法和间接计算法。直接测量方法要求在变压器中预先埋设传感器，优点是能精确测量变压器内部温度，但引入内置传感器会造成绝缘处理困难、故障维修施工复杂且成本高昂等问题，因此实际工程中应用很少。间接计算法中一般采用IEEE和IEC导则推荐的计算公式，该方法计算简单，但未考虑负载损耗和油粘度的温度特性以及时变环境温度和时变负载对热点温度的动态影响，计算误差较大。近年来，通过引入集总热阻和热容等概念，国外很多学者利用热路理念来描述变压器内部热传递过程并提出了基于热电类比的顶层油温和热点温度求解模型，该方法简单、运算速度快，但已有的方法没有对变压器内部传热过程进行细分，计算结果不能反映变压器内部实际温升情况。国内学者在此基础上进行了优化，建立了基于底层油温的热点温度计算模型，一定程度上提高了模型的计算精度，但未考虑各个模型中热容的实际范围，造成热容和时间常数计算结果偏大。纵观已有的热点温度计算方法，尚存在以下问题：(1)对热油区域和热点热源没有给出明确的定义而是直接将绕组整体视作热点热源，导致计算的热点温升出现偏差；(2)未考虑各个模型中热容的实际范围，造成热容和时间常数计算结果偏大；(3)未考虑变压器实际运行中时变环境温度、时变负载、油粘度和负载损耗等参数对热点温度的动态影响，导致计算结果误差较大。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种计算简单、准确度高且动态响应快的基于多参量融合的油浸式变压器热点温度估算方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：

一种基于多参量融合的油浸式变压器热点温度估算方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用温度传感器采集变压器底部入油口处油温(即底层油温)和周围环境温度，利用电流互感器测量变压器的负载电流；

2)依据变压器设计制造参数和出厂时的温升试验数据，建立热点温度估算模型：