改进的油浸式电力变压器绕组热点温度计算和在线监测及运行分析

针对变压器绕组热点温度的计算模型,采用变步长的Runge-Kutta方法对计算模型求解,实时计算变压器的顶层油温和绕组最热点温度。建立针对变压器的实时在线监测系统,实现变压器运行情况的监测分析,采用先进的计算方法对变压器热点温度计算模型求解,提高计算精度;并对变压器短期过负载能力进行科学合理预测。     

光纤在线监测变压器热点温升技术及其应用前景

变压器线圈热点温度是变压器安全、经济运行和使用寿命的主要决定因素。所谓变压器线圈热点是出现在线圈绝缘系统某部位的最高温度。变压器运行温度过高, 短期会使其绝缘下降、机械特性出现暂时性的变劣, 使其短路强度降低; 长期变压器寿命将缩短, 绝缘材料加速老化, 密封材料变脆。变压器运行中线圈温度过高将影响变压器的安全运行和寿命。因此监测运行中的变压器线圈热点温度是非常必要的。光纤技术应用于变压器热点温升的监测, 是一种优越的在线实时监测技术, 可以提高设备的可用率。     

光纤光栅测温系统在变压器绕组热点温度在线监测中的应用

简要介绍了变压器绕组热点温度在线监测的重要性,对目前测量变压器绕组热点温度的几种测量方法进行了分析和比较,在此基础上提出将光纤光栅温度传感器粘贴在绕组表面进行测温的方法,并得出了具体的实验数据.     

光纤传感技术在变压器状态检测中的应用研究

实现对变压器等电力系统关键设备的状态检测,迫切需要适合强电场环境的各种在线监测技术。简要介绍近年来兴起的相关光纤传感技术进展,重点描述适于变压器油温、绕组温度在线监测的光纤光栅温度传感系统;用于局放检测的光纤超声传感器;用于变压器油溶解性气体分析的光纤多种气体监测技术。最后给出了基于全光纤传感技术的变压器状态监测方案。     

光纤传感技术在变压器状态检测中的应用研究

实现对变压器等电力系统关键设备的状态检测,迫切需要适合强电场环境的各种在线监测技术.简要介绍近年来兴起的相关光纤传感技术进展,重点描述适于变压器油温、绕组温度在线监测的光纤光栅温度传感系统;用于局放检测的光纤超声传感器;用于变压器油溶解性气体分析的光纤多种气体监测技术.最后给出了基于全光纤传感技术的变压器状态监测方案.     

使负荷优化、运行经济的变压器过热点温度传感器

变压器绕组过热点温度是确定变压器负荷能力和使用寿命的关键因素,因此实时监测尤为重要。文中介绍了变压器过热点温度的两种监测方式,并从原理、构造和应用等多方面详细介绍了新型光导纤维温度传感器技术。该技术与“专家系统”软件联合使用,可向电力系统运行人员提供实时信息,对在线变压器进行监控,以避免负荷高峰期或过载情况下危害性故障的发生。变压器制造厂利用技术的反馈信息,可对其设计、工艺进行改进完善,对产品质量进行控制。     

基于温度流体场耦合的油浸式变压器热点温度计算*

提出了一种10 kV油浸式变压器热点温度的三维温度流体场耦合分析方法,仿真中考虑变压器内部金属结构件对绕组热点温度的影响,利用变压器空载试验和负载试验确定变压器内部总损耗,基于有限体积法,对变压器温度流体场进行计算,进而获取变压器绕组热点温度.绕组热点温度计算结果与预埋光纤测温系统的变压器温升试验结果相吻合,最大误差不超过3℃,验证了该方法的有效性和准确性.     

基于光纤Bragg光栅的油浸式变压器多点温度监测

为合理指导变压器负载限额,确保变压器正常运行,需在其运行过程中对其内部温度进行实时监测。针对变压器内部结构特点研制了1种光纤Bragg光栅(FBG)温度传感器,对变压器油温、铁芯温度、绕组温度以及上端部卡件温度等多点温度进行了监测。监测结果表明:变压器工作于额定功率时其绕组热点温度约为83.5℃;上端部卡件在环境漏磁产生涡流的作用下,其温度高于顶层油温的最大值约为3.4℃;铁芯上、下轭的最高温度分别为65.3℃、52.9℃;顶层油温、中部油温、底层油温的最大值分别为75.1℃、67.3℃、52.4℃。通过对变压器内部多点温度的直接测量可为变压器模型的建立提供数据支撑,并为其运行状态以及负载限额提供判定依据。     

基于多物理场计算和模糊神经网络算法的变压器热点温度反演

热点温度是影响油浸式变压器绝缘寿命的重要因素之一。针对分布式光纤传感器测温系统测量热点温度时造成的不良影响与安装的不便性。提出一种基于多物理场计算和模糊神经网络算法的油浸式变压器热点温度反演模型。以66 kV三相三柱油浸自冷式变压器为例,采用有限体积法耦合迭代求解变压器流体–温度场,确定热点温度范围区域。筛选出环境温度、变压器顶层油温、变压器外壳及油箱顶部等12个特征点的温度建立模糊子集,再通过T–S模糊神经网络算法预测变压器绕组热点温度值。计算结果表明其与光纤传感器实际测量绕组热点温度误差4%,比传统方法具有更高的精度。该方法实现了特征量测量非植入式,为电力变压器在线监测、热点温度计算提供一种新的计算思路。     

BOTDA技术在变压器绕组温度监测中的应用

分析了变压器内部温度升高的机理,给出了光纤布里渊传感技术的温度测量原理.针对现有绕组温度监测方法存在局限性的问题,在比较现有几种监测方法的基础上,设计了基于布里渊光时域分析技术的变压器绕组温度在线监测系统,并对传感光纤的布放和系统的组网方式进行了探讨.     

基于光纤光栅传感器的变压器内部温度测量技术(英文)

Thermal modeling of the power transformer to estimate the internal temperature only reflects the winding hot spot to a certain extent. The application of optical fiber sensors to measure transformer internal temperature directly can obtain the true temperature with high accuracy and stability and overcome the shortcomings of traditional electric sensors. It analyses the measuring principle of FBG(fiber bragg grating)sensor, and constructs transformer internal temperature measurement platform with FBG temperature sensors, then adopt short-circuit method to simulate the process of winding heat under different load conditions. Finally the measurement of transformer internal temperature is conducted respectively with FBG temperature sensors and thermocouples. Comparison and analysis of the results shows that FBG sensors can effectively measure the internal temperature of the transformer.     

基于LSTSVR模型的边缘计算预测变压器平均油温及绕组热点温度

变压器绕组的热点温度过高,会导致变压器绝缘脆解、裂化甚至击穿短路。因此及时、准确地预测出变压器绕组的热点温度,对提高变压器运行的安全可靠性至关重要。利用最小二乘双支持向量回归机(LSTSVR)作为边缘计算模型,将变压器油中气体色谱分析数据信息与变压器负载电流、环境温度、顶层油温、上死角温度等变压器运行信息结合,构建监测系统架构,预测变压器的平均油温,并计算出绕组热点温度。将所提方法得到的数据与实测数据进行对比,结果利用LSTSVR模型实现了变压器平均油温及绕组热点温度的准确预测,且该模型的预测精度优于最小二乘支持向量回归机模型,有效地提高了绕组热点温度测量的精度。现场实例也证明了所提方法的有效性和可靠性。     

基于WEB的大型电力变压器绕组温度远程监控系统研究

采用了先进的光纤测温方法对大型电力变压器绕组温度进行测量,设计了一种基于CAN总线的网络化大型电力变压器绕组温度光纤传感器,建立了基于CAN总线的大型电力变压器绕组温度的在线监控系统,给出了基于 WebSnap的中间层软件设计方案,实现了基于B/S模式远程监控功能。其系统运行证明,该网络传感器解决了现场高电压和强干扰问题,实现了大型电力变压器绕组温度的在线监控和远程监控,有着良好的应用前景。     

基于回归算法的变压器故障检测方法研究

为了克服变压器定期维护检查成本高、难度大,实现对变压器的故障检测,保证变压器长期处于正常的运行状态,提出了一种简单的在线监测算法。首先,对变压器热点温度模型进行了研究,并通过仿真验证了模型的准确性;其次,从理论上分析了变压器故障检测的回归算法,并利用变压器上的真实数据对此算法进行了仿真验证。仿真结果表明,该算法在变压器故障时所关注的几个参数有明显变化,而变压器负载缓慢变化或突然变化时这些参数基本保持不变,从而验证了所提出的算法能有效识别出变压器故障。     

基于神经网络算法的变压器油温诊断

油浸式变压器顶层油温是变压器热点温度的重要指标,直接影响变压器运行寿命和负载能力。针对油浸式风冷变压器上层油温过高对变压器安全运行的影响问题,研究了影响主变油温的相关变量,建立了神经网络算法的变压器油温异常诊断模型;利用一次南通海安变风机没有启动引起的油温异常状态和主变油温正常状态下的两组监测数据完成了模型的验证;通过预测值和实测值的比对分析,诊断出变压器油温异常。结果表明,建立的诊断模型,能够诊断主变油温异常,很好地完成对主变上层油温的预测。     

基于改进PSO-LSSVM模型的变压器绕组热点温度预测

针对现有变压器绕组热点温度预测方法中存在的不足,采用收缩因子对粒子速度更新方式进行改进,保证PSO算法前期的全局搜索能力和后期的局部寻优能力,提高了算法的收敛性能;利用改进PSO对LSSVM参数进行寻优,建立基于改进PSO-LSSVM的变压器绕组热点温度预测模型。利用实际监测数据进行仿真分析,改进PSO-LSSVM的变压器绕组热点温度预测模型的预测效果优于其他方法,验证了本方法的正确性和实用性。     

谐波电流扰动下配电变压器损耗计算与绝缘寿命损失评估

针对谐波电流引起配电变压器损耗增加、热老化加速、绝缘寿命下降的问题,提出了一种计算谐波电流扰动下变压器空载损耗的方法。通过对Yyn0和Dyn11联结的配电变压器在谐波电流扰动下的杂散损耗分析,改进了基于谐波损耗因子的变压器负载损耗计算方法,修正了热点温度计算模型。以98℃为变压器热点温度基准值,利用6℃准则修正了IEEE C57.91中的绝缘纸相对老化因子计算方法。计算及试验结果表明:变压器损耗随谐波电流畸变率增大有较大增加,造成变压器绝缘系统寿命损失,缩短变压器运行寿命。