[发明专利]一种风冷变压器上层油温预估方法和系统

说明书

本发明公开了一种风冷变压器上层油温预估方法和系统，该方法包括：获取上层油温模型的变压器周边的环境温度变化量、前一时刻的负荷率、负荷率改变量、变压器空载损耗和变压器短路损耗；获取所述上层油温模型的空气侧的等效热阻、绝缘油侧的等效热阻和所述变压器内的等值热容；根据上层油温改变量公式计算所述上层油温改变量。本发明提供的方法和系统考虑了环境温度变化量以及负荷率，确定了油温变化量与环境温度、负荷系数变化量的关系，根据顶层油温的状态方程得出了其变化量与环境温度、负荷系数变化量的等式关系，并通过其预测在系统运行状态改变后顶层油温的改变量，能够在系统状态发生改变后预测顶层温度相应的改变量。

技术领域

本发明涉及液压电气技术领域，更具体地说，涉及一种风冷变压器上层油温预估方法。此外，本发明还涉及一种包括上述风冷变压器上层油温预估系统。

背景技术

在迎峰度夏期间，受端电网负荷往往长时间处于高位运行。重载变电站主变上层油温受负荷、高温气候以及降温设备老旧等多方面影响，其温升将达到80℃以上，甚至更高，直接危及主变绕组的绝缘安全。为此，变电站主变都安装了油温测量单元以监视其上层油温，但是在电网运行方式改变后，要能够估计出油温之后的变化情况，并对越限油温采取相关措施，如加大风扇转速等。

现有技术中的油温测量单元不能够做到随环境的变化进行适应性的调整，导致系统的适应能力差。

综上所述，如何提供一种风冷变压器的上层油温预估方法，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种风冷变压器上层油温预估方法和系统，该方法能够准确的预估上层油温的变化趋势，能够体现随环境温度变化的上层油温变化趋势，使风冷变压器的适应能力增强。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种风冷变压器上层油温预估方法，包括：

S1、获取上层油温模型的变压器周边的环境温度变化量Δθ_a、前一时刻的负荷率k₀、负荷率改变量Δk、变压器空载损耗P₀和变压器短路损耗P_k；获取所述上层油温模型的空气侧的等效热阻R_ath、绝缘油侧的等效热阻R_oth和所述变压器内的等值热容C_th；

S2、根据上层油温改变量公式计算所述上层油温改变量Δθ_to，所述上层油温改变量公式为：

其中，x为油指数、dΔθ_to/dt为上层油温改变量变化率。

优选的，所述S1中获取所述上层油温模型的空气侧的等效热阻R_ath、绝缘油侧的等效热阻R_oth和所述变压器内的等值热容，包括：

S11、由变压器的上层油温模型获得其对应的热电等值电路；

S12、获取所述热电等值电路中的空气侧的等效热阻R_ath、绝缘油侧的等效热阻R_oth和所述变压器内的等值热容C_th。

优选的，所述S11中由变压器的上层油温模型获得其对应的热电等值电路，包括：

将所述上层油温模型中的热泵等效为所述热电等值电路中的电源；

将所述上层油温模型中的热量传递值等效为所述热电等值电路中的电阻值；

将所述上层油温模型中的油温度值等效为所述热电等值电路中的电位；

将所述上层油温模型中的物体的吸热量等效为所述热电等值电路中的电容。