[发明专利]一种基于瓦斯继电器油流速与瞬时温度场关联性建模方法

权利要求书

1.一种基于瓦斯继电器油流速与瞬时温度场关联性建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

A：对变压器内温度场数据进行实测，得出不同位置处的坐标和此处温度值，然后利用实测到的数据，通过曲线拟合得到平波电抗器内的瞬时温度与面积关系的表达式；

B：将基于阿累尼乌斯的化学反应速度与温度关系公式进行简化，求出油热解产气速率与温度的关系；

C：根据瞬时温度场推导出瞬时温度与油膨胀速率关系式；

D：分别推导油膨胀速率和油热解产气速率与瓦斯继电器所测油流速的影响关系式，再结合油热解产气速率与温度的关系及油膨胀速率与瞬时温度的关系，分别得出油膨胀引起的油流速和温度的关系式以及产生气体所造成的油流速和温度的关系式；

E：单独考虑油受热膨胀和受热产生的不溶气体，分别求出油流速与油膨胀速率之间关系表达式和油流速与油热解产气速率之间关系表达式；

F：综合考虑步骤E中的两种因素，整合得出平波电抗器瓦斯继电器油流速与瞬时温度场关系的数学模型。

2.根据权利要求1所述的基于瓦斯继电器油流速与瞬时温度场关联性建模方法，其特征在于：所述的步骤A中，对变压器内温度场数据进行实测，得出不同位置处的坐标和此处温度值，然后利用实测到的数据，通过曲线拟合得到平波电抗器内的瞬时温度与面积关系的表达式S'＝f(T)＝a₀+a₁T+a₂T²+…+a_nTⁿ，S'＝f(T)使用泰勒级数展开；其中S'表示某特定温度下对应的面积，a_i为平波电抗器内温度系数，i＝0,1，……，n，为温度场任意位置处的温度函数，x、y、z为变压器内任意位置的三维坐标。

3.根据权利要求2所述的基于瓦斯继电器油流速与瞬时温度场关联性建模方法，其特征在于：所述的步骤B中，将基于阿累尼乌斯的化学反应速度与温度关系公式简化为其中K为单位面积油裂解产气速率，T为温度；α、β为温度系数，α＝ln A，A为指前因子，E_A为活化能，R为通用气体常数；

然后得出油热解产气速率v_g与温度T的关系为：其中，v_g中的下标g代表gas，其中为单位面积油裂解产气速率，单位为[mL/(cm²·h)]，S₀为温度T下对应的铁芯和绕组的表面积，单位为[cm²]；T为温度，被积函数表示的是温度T下对应面积的油热解产气速率，积分变量为T，该式表示的为温度T₁至温度T₂之间对应面积的油热解产气速率。

4.根据权利要求3所述的基于瓦斯继电器油流速与瞬时温度场关联性建模方法，其特征在于：所述的步骤C中，根据瞬时温度场推导出瞬时温度与油膨胀速率关系式为

v0=0.0007·ΔT′·V0t1-t0,]]>

其中，v₀为油膨胀速率，ΔT′为t₀到t₁时间引起的温度差，V₀为温度场i下油的总体积，变压器油的热膨胀系数为0.0007每摄氏度。