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。     

基于卡尔曼滤波算法的油浸式变压器绕组热点温度预测研究

本文作者研究基于卡尔曼滤波算法的油浸式变压器绕组热点温度预测模型,为有效分析此类变压器绝缘寿命提供依据。采集影响绕组热点温度的相关数据并构成基础数据库,构建变压器绕组线性离散热点温度模型,通过向该模型内叠加基础数据库内的噪声数据,获得热点温度的状态与测量方程,经由两种方程运算得出绕组的历史热点温度值,以此温度值作为输入参量,结合卡尔曼滤波算法构建变压器绕组热点温度预测模型,通过该模型中预测与校正两阶段的迭代运算,得到绕组热点温度的最佳实时预测结果输出。结果显示,该模型可预测出不同运行负载下的油浸式变压器绕组热点温度,得到平滑消噪且与实测数据相吻合的预测值;依据预测结果得知,变压器的绕组热点温度与季节、环境温度、负载均存在一定的相关性。     

油浸式电力变压器绕组温度场的二维仿真分析

介绍了用于计算油浸式电力变压器绕组温升的FLUENT模型,对其模拟方案进行了分析,并对油浸式电力变压器绕组的温度场分布及热点温度进行了研究.     

500kV大型油浸式电力变压器过负荷运行风险控制

为了控制和减少500kV大型油浸式电力变压器过负荷运行所造成的危害,文章对如何评估大型油浸式电力变压器正常周期性过负荷和事故过负荷能力进行了研究。并应用查负载表法和热点温度计算法评估大型油浸式电力变压器正常周期性过负荷和事故过负荷能力,给出了500kV大型油浸式电力变压器事故过负荷运行风险的应对措施。通过实例分析,证明基于变压器自身的温升试验数据,采用热点温度计算法预先评估变压器过负荷能力,可以有效控制电网风险,保障供电安全。     

500 kV大型油浸式电力变压器过负荷运行风险控制

为了控制和减少500 kV大型油浸式电力变压器过负荷运行所造成的危害,文章对如何评估大型油浸式电力变压器正常周期性过负荷和事故过负荷能力进行了研究。并应用查负载表法和热点温度计算法评估大型油浸式电力变压器正常周期性过负荷和事故过负荷能力,给出了500 kV大型油浸式电力变压器事故过负荷运行风险的应对措施。通过实例分析,证明基于变压器自身的温升试验数据,采用热点温度计算法预先评估变压器过负荷能力,可以有效控制电网风险,保障供电安全。     

变压器绕组温度的在线监测及智能保护

本通过对油浸式变压器测量油温方法和装置以及目前变压器绕组温度测量现状的分析,提出了油浸式配电变压器直接在线检测绕组温度的新思路,阐明变压器绕组温度智能保护的现实意义和具体措施。     

基于GP-NLSM的变压器绕组热点温度建模

准确的绕组热点温度估算模型是评估油浸式变压器热状态和绝缘寿命的关键。文中基于变电站监测的热点温度与负载电流数据,利用遗传编程算法训练出热点温度估算模型的基本结构,结合归一化自适应滤波(NLMS)算法实现热点温度估算模型的参数辨识,最终建立一种油浸式变压器热点温度显式预测模型。研究结果表明：显式绕组热点温度估算模型可以直观映射出负载系数与绕组热点温度之间的关系。预测集下模型的拟合优度为0.998 8,最大绝对误差仅为1.36 ℃,验证了模型的正确性与有效性。此外,针对同一区域下同种容量型号的油浸式变压器进行绕组热点温度估算,证明了所提模型具有较强的泛化性能。     

油浸变压器的温度和温升

1　温升限值与最热点温度GB 10 94 .2中油浸变压器绕组的温升限值为 6 5K。该值系用电阻法量测 ,测出的是绕组平均温度 ,并非指最热点温度。油浸变压器最热点温度 ,一般是指变压器绕组靠近顶部最热点的温度。这里说靠近顶部并未指出确切位置 ,准确位置不易计算 ,也很难测出。它不同于故障点最热点温度 ,例如存在匝间短路又在继续运行的油浸变压器 ,其最热点多在匝间短路处 ,不一定在绕组顶部。油浸电力变压器的设计温升也是指平均值 ,首先计算绕组对油的温升 ,它与绕组的热负荷、绕组的型式、绕组的表面积以及变压器油路的结构有关。计算…     

油浸式电力变压器动态载荷评估技术研究与应用

为综合提高电力回路传输能力及利用率,需对电力回路关键电力设备的动态载荷能力进行有效评估。开展油浸式电力变压器动态载荷评估可最大限度地发挥其动态载荷能力,提高变压器利用率,增强电力回路动态可载荷能力的可观性。针对现有的油浸式电力变压器动态载荷评估技术存在的问题,总结归纳了油浸式电力变压器动态载荷评估典型应用场景,分析了典型场景负荷曲线及环境温度曲线获取方法、热点温度辨识方法、绝缘寿命与健康状态评估等关键技术,研究了油浸式电力变压器动态载荷评估计算方法,并举例说明了现阶段变压器动态载荷技术在实际工程中的应用情况。最后从热点温度辨识、热老化与动态载荷关联规律、载荷能力综合评估等方面讨论了油浸式电力变压器动态载荷评估技术应用的特点及局限性,并指出了未来的研究方向。     

基于多物理场仿真和神经网络算法相结合的油浸式变压器热点温度动态反演方法

绕组热点温度是影响油浸式电力变压器绝缘老化程度的重要因素之一。已有的变压器热点温度计算方法主要包括经验热模型、热路等值模型、人工智能算法等,这些方法在计算准确性和实际应用方面各有不足。基于此,提出了基于多物理场仿真和神经网络算法相结合的油浸式变压器热点温度反演方法。借助多物理场仿真技术实现变压器的高精度模拟,以获取多种环境温度和负载升降变化运行断面下的可信样本,并提取环境温度、顶层油温、负载系数等特征参量作为输入,采用反向传播神经网络建立变压器热点温度的反演模型。以100 kVA/10 kV变压器为例进行分析,结果表明该文提出的热点温度计算方法可以实现负载系数和环境温度变化过程中热点温度的动态反演,其动态反演曲线和实际测量曲线均方根误差为0.94℃,较现有的导则经验公式和热路模型有更高的计算精度。     

500kV以上超高电压等级油浸式变压器荧光光纤温度监测系统研究

超高压油浸式变压器内部绕组温度实时监测是保障变压器可靠运行的重要部分,现有的超高压油浸式变压器内部绕组温度是通过绕组温度计算模型推算而来。变压器内部热点温度,除了线圈发热通过热传递引起其他位置温度的变化外,还与变压器线圈附近的磁通量有关,通过模型推算变压器内部温度分布,误差较大。本文论述了基于荧光余晖衰减特性与温度关系,研究出一种荧光光纤温度传感技术,给出了传感器荧光材料特性、结构封装,验证了传感器的测温精度和所使用材料的安全可靠性。该温度监测系统已经成功应用500kV以上超高压等级油浸式变压器中,实现了超高压油浸式变压器内部绕组温度真正意义上的在线监测。     

大型油浸式变压器绕组温度场的有限元分析

大型油浸式电力变压器负载损耗较高,且绕组及油道结构复杂,为更好地掌握大型油浸式电力变压器绕组温度场分布特性,文中针对220 kV大型油浸式电力变压器,在分析变压器损耗与传热的基础上,建立了变压器流体力学-温度场耦合的仿真模型,基于有限元分析求得变压器内部温度—流体场,研究结果表明:由于绕组内部起导油作用的油道隔板的影响,温度沿绕组轴向高度呈周期性上升趋势;绕组局部温度分布不均衡,对绕组油道结构进行优化设计可改善绕组温度分布的局部不均衡性,降低绕组热点温度。     

一种简化的油浸式变压器绕组热点温度计算模型

本文中作者对油浸式变压器内部传热实际结构进行细化,提出了一种简化的绕组热点温度计算模型,通过对顶层油温计算值与实测值的对比,验证了模型的有效性和可行性。     

油浸式电力变压器动态热路改进模型

油浸式电力变压器绕组的热点温度是指导变压器负载运行方式和影响变压器绝缘寿命的重要参数,准确计算绕组热点温度具有重要意义。在分析运行变压器散热过程的基础上,考虑油箱外壁与周围环境的热量传递,利用传热学原理和热电类比方法,定义非线性热阻和集总热容,并考虑油粘度随温度的变化,建立电力变压器动态等效热路的改进计算模型。将模型的计算结果与实验室自然油循环自然空气(oilnatural-air natural,ONAN)冷却方式下100 kVA/5 kV油浸式温升试验变压器实测数据和IEEE Std C57.91推荐方法计算值进行对比,比较结果表明:通过改进模型计算的变压器顶层油温和绕组热点温度具有较高的精度。     

谐波对油浸式变压器顶层油温和绕组热点温度影响的研究

研究了谐波对油浸式变压器顶层油温和绕组热点温度的影响。     

变压器绕组温度的软件计算值与光纤实测值之间的差异对比分析

对GB/T 1094.7-2008《电力变压器油浸式电力变压器负载导则》中热点温度计算模型进行了改进。通过试验测得了绕组热点温度随负载系数变化的曲线及计算模型所需温度数据,分析了两者差异的产生原因。     

油浸自冷式配电变压器换热特性的数值模拟研究

为得到变压器设计者所关心的变压器内部绝缘油的速度分布和温度分布数据,运用FLU-ENT软件模拟油浸自冷式配电变压器内部换热特性.根据变压器实体数据,建立一个简化模型,采用RNG k-ε模型作为湍流模型,近壁处采用双层模型处理,得到了变压器内部绝缘油的速度和温度的分布情况,并与测量值进行对比分析,验证了数值模拟研究的正确性和可行性.数值模拟结果为油浸式配电变压器结构的优化设计与故障诊断提供了理论依据.     

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Kalman滤波算法的电力变压器顶层油温预测研究

油浸式电力变压器油温是影响变压器运行寿命和负载能力的重要因素,与变压器顶层油温密切相关。运行在高温、过负荷情况下的变压器容易因为绕组热点温度过高导致早期故障,而顶层油温是变压器热点温度的重要指标。为能精确预测变压器顶层油温,通过分析基于变压器热路模型的顶层油温动态微分方程,构造基于Kalman滤波的顶层油温状态方程和测量方程,建立了顶层油温实时最优估计模型,实时地预测变压器顶层油温。结合现场实测数据对比分析Kalman滤波模型及IEEE导则推荐模型预测结果,结果表明Kalman滤波模型相对IEEE导则推荐模型具备更高的精度,为油浸式变压器顶层油温预测提供一种新的参考。     

利用Fluent计算的油浸式变压器绕组热点温度研究

利用Fluent前处理器(Gambit软件)对1台油浸式变压器建立可用于数值计算的模型,并对模型进行参数设置,随后用Fluent软件计算得到了该变压器温度场分布云图和绕组热点温度分布.通过算例的计算结果与测量结果相比较,检验了该方法的合理性,为研究变压器绕组温度场提供了有效的分析方法.