[发明专利]一种极寒条件下大型电力变压器负载能力评价方法

说明书

本发明公开了一种极寒条件下大型电力变压器负载能力评价方法，包括计算变压器绕组热点系数H；估算变压器在极寒条件下的热点温度；以变压器的当前负载率作为附加评估参数，建立变压器负载能力评估模型；评估变压器负载余量和过载能力的步骤。本发明减少了停机时间，提高了检修效率，降了企业人力成本。

技术领域

本发明涉及一种大型电力变压器负载能力评价方法，尤其涉及一种极寒条件下大型电力变压器负载能力评价方法，属于变压器运行维护技术领域。

背景技术

对于现代社会而言，安全可靠便捷的电力已经成为社会生产，人民生活的必须成分。大型电力变压器作为电力系统中重要的电能变换设备和连接装置，其在系统中的安全可靠运行的情况，关系着电力网运行的安全性和可靠性。电力持续可靠的供应和传输是维持社会稳定，提升国民生活质量，加速全社会生产发展的重要影响因素。

在通常条件下，变压器的负载能力由变压器温度相关，而变压器的温度与其工作环境温度以及其带负载的功率因素等情况相关。因此在实际工作中的变压器的负载能力只与其运行中的温度情况相关。在极寒条件下，变压器的负载能力与环境温度的相关关系与常温时具有不同点。按照标准《GBT1094.7-2008油浸式电力变压器负载导则》的要求，在变压器带正常负载运行的情况下，顶层油温不能超过105℃；在变压器带急救负载条件下，顶层油温最高不能超过115℃。在常温环境下，变压器的负载能力计算及评估方法一般按照其运行状态下的油箱顶层油温为依据来计算确定。然而在极寒条件下，变压器的负载能力与其顶层油温的温升条件及热点温度的关系具有不同性质。极寒条件下，变压器油处于低温状态，低温流动性较差的油会使得变压器的热量很难通过油的对流散热。变压器发出的热量通过热传递从油中向外传递，散热效果比对流散热要差很多。

因此针对变压器在极寒条件下的负载能力计算方法的探寻具有一定的必要性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种极寒条件下大型电力变压器负载能力评价方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种极寒条件下大型电力变压器负载能力评价方法，包括以下步骤：

步骤1：建立变压器绕组热点系数H的计算模型：

H＝Q×S (1)

其中：Q为变压器附加损耗导致的绕组平均温度梯度增加，S为变压器绕组内液体冷却不正常导致的局部温度梯度变化：

式中：

h为变压器绕组热点附近绝缘油传热系数；

λ为变压器油导热系数；

p为表面散热系数；

c_p为流体比热容；

l为固体表面长度；

μ为相应极寒条件下变压器油的动力粘度；

β为流体的体积膨胀系数；

Δθ＝(θ₁-θ₂)为变压器的绕组平均温度与油平均温度差；

k为散热常数；

步骤2：基于顶层油温建立变压器热点温度计算模型，估算变压器在极寒条件下的热点温度；变压器热点温度计算模型为：

Δθ_h＝Δθ₀+H×g+ΔT (3)

其中：

Δθ_h为变压器绕组热点温度计算值；