[发明专利]一种低温条件下变压器绕组热点温度预测方法

权利要求书

1.一种低温条件下变压器绕组热点温度预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、首先测定及计算变压器油的密度、粘度、热导率、比热容随温度的变化规律，然后测量及计算变压器的平均油温、变压器油的热阻、变压器箱体的传导热阻、变压器箱体的表面对流散热热阻以及变压器散热片的散热热阻，从而建立改进后的三热路模型；

b、根据不同油流冷却方式对改进后的三热路模型进行修正；

c、将测温传感器检测的变压器油的温升值与通过修正后的三热路模型计算出的温度值进行比对，修正得到接近实际的变压器热路模型；

d、基于环境温度，通过接近实际的变压器热路模型计算出变压器的平均油温，然后将变压器的平均油温作为改进后的三热路模型中层油温的参考温度，计算出该模型中的顶层油温，最后计算变压器绕组的热点温度值；

其中，步骤b中修正的具体过程如下：对于ON冷却方式的变压器，绕组顶部油温等于油箱中顶层油温；对于OF冷却方式的变压器以及OD冷却方式的变压器，变压器绕组顶部的油温等于底部油温加上该绕组内部的平均油温与底部油温之间差值的二倍。

2.根据权利要求1所述的一种低温条件下变压器绕组热点温度预测方法，其特征在于，步骤d中计算变压器的平均油温以及该模型中的顶层油温时，均增加了由日照引起的热源q_sun＝AαP_sun，A为变压器箱体受到辐射的面积，单位为m²；α为变压器箱体表面材料的辐射吸收率，P_sun为太阳到达地球表面单位面积上的辐射功率。

3.根据权利要求1所述的一种低温条件下变压器绕组热点温度预测方法，其特征在于，测量及计算变压器油的热阻的过程如下：测得油的热导率k、油密度ρ、油的比热容c_p、油粘度u后，通过式(1)-(4)中，计算出该温度下，变压器油的热阻R_th-oil；

其中，A为变压器箱体受到辐射的面积、h为传热系数、N_u为计算传热系数h所需要的努赛尔数，P_r为普朗特数，G_r为格拉肖夫数；L为特征尺寸、g为万有引力系数、k为油的热导率、ρ为油密度、β为油热膨胀系数、c_p为油的比热容、u为油粘度、Δθ_oil为油对环境温度梯度。

4.根据权利要求1所述的一种低温条件下变压器绕组热点温度预测方法，其特征在于，步骤c中修正方法为：由于变压器在进行出厂试验时并没有受到外界风速的影响，所以利用修正后的三热路模型计算出的温度值计算出理想条件下变压器片式散热器的散热热阻，然后再与通过测温传感器检测的变压器油的温升值计算得到的片式散热器强迫对流散热热阻相叠加，求得总的散热热阻，从而得到接近实际的变压器热路模型。

5.根据权利要求1所述的一种低温条件下变压器绕组热点温度预测方法，其特征在于，所述测温传感器采用测温电缆。