基于修正热路模型的变压器顶层油温及绕组热点温度计算方法

提出基于修正热路模型方法进行变压器顶层油温及绕组热点温度计算的方法,对变压器的传热过程进行了研究,建立了热路模型。介绍了根据不同油温进行热路参数的调整并利用调整后的热路参数进行变压器顶层油温及热点温度的计算。采用文中计算方法与国家标准计算方法,对某220 kV变压器进行计算,将计算结果与变压器的温升试验数据进行比对,表明在考虑油流粘度变化的情况下,计算结果能够反映变压器热传递的暂态过程信息。     

基于热路模型的变压器绕组热点定位研究

针对油浸式变压器建立了一种高压绕组外侧分布式热路模型,实现了对绕组热点的定位。并对变压器内部温度分布进行了仿真研究,通过仿真结果与所建热路模型计算结果的对比,验证了所建热路模型的有效性。     

基于核极限学习机误差预测修正的变压器顶层油温预测

为准确估算变压器热点温度,给变压器负载能力估计、热故障预防、绝缘寿命预测提供辅助依据,建立了基于核极限学习机误差预测修正的变压器顶层油温预测模型。该模型采用核极限学习机对典型的Susa热路模型顶层油温的预测误差进行建模预测,并以核极限学习机的预测值修正热路模型顶层油温预测结果。为提高核极限学习机的预测精度,采用引力搜索算法对核极限学习机的惩罚系数和核参数进行优化。算例结果表明,所提模型的预测结果与实测值基本一致,预测精度高于未经误差修正的半物理模型——Susa热路模型和典型的非线性拟合回归模型——引力搜索优化的核极限学习机模型,并且采用的引力搜索优化的核极限学习机算法在训练时间上显著优于引力搜索优化的支持向量机和Elman神经网络算法,且预测精度略优于后2种算法。     

油浸式变压器热路模型的修正及实验验证

变压器绕组的热点温度是限制运行中变压器负载能力和影响变压器寿命的最大因素。快速准确地获取变压器绕组热点温度对变压器安全稳定运行具有重要意义。文中根据变压器不同的冷却方式,对变压器片式散热器的散热热阻进行了修正。并通过变压器温升实测数据与模型仿真计算数据的比较,验证了修正散热热阻后热路模型的有效性和准确性,从而得到了一个快速且较为准确的计算变压器热点温度的方法。     

分体式变压器顶层油温升计算模型

建立了分体式冷却变压器顶层油温热路计算模型,根据实测数据和搜索算法对热路模型的热参数进行拟合求取,实例验证并与传统变压器简化的热路计算法和负载导则中的微分方程解法对比分析。     

基于有限元方法的电缆变压器绕组的热路模型研究

对一个电缆变压器的绕组,通过求解有限元方程,得到其温度场和热气流场的分布。在此基础上,建立其分布参数的热路模型。利用该模型经修正后求解了不同负载条件下绕组的温度分布,并将有限元法计算值和实测值进行了比较,证明了模型的正确性。这种方法为研究该类变压器的温度特性提供了方便。     

深海环形变压器的热路模型研究

深海环境为散热提供了有利条件,因此水下机器人装配的环形变压器可以具备更高的功率密度和损耗.为研究环形变压器在水下环境的温升情况,结合热路理论及其散热结构,建立相应的稳态热路模型.以14.3 kVA的单相中频环形变压器为研究对象,将热路模型计算所得结果与Fluent有限元软件仿真和温升试验结果进行比较.结果 表明:热路模型计算结果与二者之间的误差在6％以内,同时与有限元仿真相比,使用热路模型计算的分析过程更为简单.所提出的热路模型适用于深海环形变压器的温升分析.     

油浸式电力变压器热路模型研究综述

介绍了热电类比理论及变压器的产热散热过程,阐述了传统的变压器热路模型,总结了变压器热路模型在结构和参数方面的改进。分析了不同热路模型的优缺点并归纳展望了其应用场景,提出了变压器热路模型在后续研究中需要注意的问题。     

考虑气道局部努塞尔数的干式变压器热网络模型

为了准确分析干式变压器的热特性，提出一种考虑气道局部努塞尔数(Nu)的热网络模型。建立干式变压器的磁-热-流耦合有限元仿真模型，通过温升实验验证仿真模型的准确性；基于仿真数据获取局部努塞尔数关联式，用于修正热网络模型中的对流热阻，并对比分析修正前后热网络模型的准确性。以高压绕组温度的计算结果为例，未修正模型计算结果与仿真模型计算结果的平均绝对误差和平均相对误差分别为7.7℃和11.7%,修正模型计算结果与仿真模型计算结果的平均绝对误差和平均相对误差分别为5.5℃和8.4%,修正模型计算的轴向温度分布与仿真结果吻合度较高。仿真结果表明，修正后的热网络模型能够更准确地计算干式变压器绕组的温度分布。     

计及环境条件的电力变压器热路模型及其应用

变压器内部温度的获取是评估其运行状态及性能的重要手段,该温度除了与变压器运行条件有关外,还直接受环境温度、风及日照等环境因素的影响。在分析具有内热源的箱体热路模型以及变压器热量传递过程的基础上,论文首先对所处环境条件不发生变化时变压器的理想热路模型进行了研究,构建了综合考虑环境温度、日照辐射、自然风速等环境因素以及运行工况的变压器热路模型;然后给出了计算变压器热点和顶油温度的热路模型分析方法,计算了非额定运行状态下运行变压器的顶油温度及热点温度,并与实际运行变压器内部温度的实测值进行了对比。结果表明:基于所提出的变压器热路模型计算得到的热点温度变化规律与实测温度相近,最大计算误差仅为2.3℃,即所提模型可有效反映变压器运行工况及环境因素对内部温度造成的影响。论文研究可为电力变压器运行状态及性能的评估提供参考。     

基于参数热等效的10 kV变压器温度流体场三维仿真计算

变压器温度流体场三维仿真是准确计算变压器绕组热点温度的重要方法,然而变压器绕组结构复杂,精确考虑绕组导线和绝缘结构的三维模型建模和网格剖分困难,同时计算效率低,难以满足实际工程需求.提出了一种配电变压器绕组结构的热等效简化分析方法,采用热导率各向异性、比热容等效的块状导体来等效实际的绕组结构.应用所提方法对一台S13-...     

轴式松耦合变压器的热行为特性及影响因素

松耦合变压器作为感应耦合式无线电能传输技术的核心部件,在电能传输过程中产生的热效应会使其温度迅速上升,从而影响其电气性能和使用寿命。针对轴式松耦合变压器的运行特点,研究了松耦合变压器内部温度的分布特征及其热行为的多个影响因素。首先建立了松耦合变压器基于互感结构的电路模型与磁场模型,而后建立了松耦合变压器的热模型,对其产热、散热过程进行分析,并在此基础上实现了基于有限元分析的电磁场-热场耦合;最后根据耦合结果对轴式松耦合变压器内部温度分布进行了分析,并研究了其稳定温升的影响因素。     

基于有限元法的电缆变压器绕组的暂态热路模型研究

对一个电缆变压器的绕组 ,通过求解有限元方程 ,得到其稳态条件下温度场和流场的分布。在此基础上 ,建立绕组以单匝电缆为单位的暂态热路模型 ,利用该模型可求解暂态条件下绕组各处的温升变化。这种方法为研究该类变压器的温度特性提供了方便     

基于LabVIEW软件的牵引变压器温升参数研究

分析了牵引变压器温升模型,根据IEC354标准温升模型中变压器各部分稳态温升和暂态温升的计算公式,应用LabVIEW软件进行编程模拟,讨论了温升计算公式中的参数对牵引变压器温升曲线和寿命损失的影响程度,得出了变压器绕组对顶层油额定温升值所带来影响最大的结论。     

树脂绝缘干式变压器内部温度场的计算

树脂绝缘干式变压器内部局部温度过高会导致绝缘老化加速,大大降低变压器的使用寿命.以SC9系列一台低压箔绕单风道高压线绕无风道的树脂绝缘干式变压器为研究对象,建立了简化二维轴对称物理模型.利用该模型,通过ANSYS有限元软件仿真得到了干式变压器内部的稳态温度场.同时,还利用热路解析法,建立了干式变压器的等效热路模型.通过测量变压器表面周围空气的温度,分别对于式变压器内部的稳态温度场和暂态温度场进行了求解,并开发出基于Visual Basic的计算程序.     

“内模式”传感器在变压器温升监测中的应用

牵引变压器的温升是变压器运行中的一个重要参数,该参数直接关系到主变压器运行的健康与安全。为了有效监测主变压器的温升,实现变压器冷却系统的优化控制,提出了一种基于支持向量机"内模式"传感器在线监测主变压器温升的方法。在一定程度上解决了牵引主变压器依靠传统方法测量温度,准确度差且不能在线实时检测温升的不足。通过现场主变实际运行的电气参数,由支持向量机算法建立的传感器,经训练后输出主变的温升数值。实验结果表明,该方法能够较准确在线检测主变压器的温升,对优化控制冷却系统,估计线圈绕组绝缘剩余寿命,保证主变安全运行,有较好的工程应用前景。     

一种主变压器热点温度实时计算解析模型

基于油浸式变压器的顶层油温-绕组等效热路,提出了一种主变压器绕组热点温度的解析模型,该模型能够根据当前采集的主变负载系数和顶层油温数据,实时计算热点温度。相应提出了绕组时间常数的确定方案。通过对某334 MV·A/500 k V主变压器进行实例计算与分析,并将结果与通过GB/T 15164—1994标准中的热点温度计算公式计算的结果进行比较,验证了所提出热点温度模型及计算方法的有效性和正确性,同时指出了GB/T 15164—1994标准中热点温度计算公式存在的缺陷。     

An Improved Dynamic Thermal Circuit Model for Transformers and its Application to Evaluate Capacity Increase

The thermal circuit model is widely used in the estimation of transformer temperature, especially the hot-spot temperature which is extremely challenging to be acquired. In this paper, a dynamic thermal circuit model for calculating the transformer internal temperatures is established considering actual operating conditions and environmental factors synthetically. In our model, load losses are calculated according to the operation currents and the tap positions, while the effects of sunshine and wind are reflected in thermal resistances. The parameter-estimation methods are also analyzed to solve the problem of information incompleteness in practice. To implement and verify the dynamic thermal circuit, the real-time loss and cooling thermal resistance of a transformer are calculated first. Then, the hot-spot temperature based on the average oil temperature is calculated for a period of 24 hr. The calculated results were compared with the temperature-rise test result and practically measured data. The comparison shows that the estimation accuracy of the proposed model is satisfactory. The model is then used to evaluate the feasibility of increasing operating capacity and the maximum safe load factor for a long-term operation.     

A Temperature Prediction Model for Oil-immersed Transformer Based on Thermal-circuit Theory

This paper proposed an improved temperature prediction model for oil-immersed transformer.The influences of the environmental temperature and heat-sinking capability changing with temperature were considered.When calculating the heat dissipation from the transformer tank to surroundings,the average oil temperature was selected as the node value in the thermal circuit.The new thermal models will be validated with the delivery experimental data of three transformers: a 220 kV-300 MV.A unit,a 110 kV40 MV.A unit and a 220 kV-75 MV.A unit.Meanwhile,the results from the proposed model were also compared with two methods recommended in the IEC loading guide.