油浸式变压器绕组热点温度的计算与影响因素的研究

利用计算软件Fluent得到了变压器绕组温度分布和热点位置,并研究了导向区数、油流方向、水平油道尺寸以及垂直油道宽度对绕组热点温度的影响。     

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.     

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.     

66kV油浸式变压器瞬态热点温度计算

基于变压器瞬态热点温度计算模型,利用L-M算法对SZ11-20000/66油浸式变压器热特性参数进行寻优,同时针对负荷下降时变压器瞬态热点温度计算误差较大的情况提出了修正因子,将改进后的变压器瞬态热点温度计算结果与试验结果进行了比较,验证了方法的有效性。     

基于DGM的油浸式变压器热点温度计算

为了准确计算油浸式变压器的热点温度,在对比了有限元法(FEM)和有限体积法(FVM)计算变压器热点温度各自特点的基础上,提出了基于间断式伽辽金方法(discontinuous Galerkin method,DGM)的一种计算变压器热点温度的全新计算方法;并以天威合肥变压器厂的一台180 MV·A-220 kV变压器为例,计算了变压器的绕组热点温度。为校验计算方法的准确性,笔者对这台主变进行了变压器绕组温升试验,监测了绕组的热点温度数据,并将利用DGM的计算结果分别与实际监测数据、IEEE导则计算数据、使用FEM算法计算出的数据以及使用FVM算法计算出的数据进行了对比。对比结果表明,利用DGM的计算结果与实际监测数据的标准差只有1.46℃,而利用IEEE导则模型计算结果、FEM算法计算结果以及FVM算法计算结果与实际监测数据的标准差分别高达4.81、3.71、2.58℃。DGM的计算精度明显高于IEEE导则模型、FEM算法和FVM算法,证明了DGM能更准确地计算油浸式变压器绕组热点温度。     

35kV油浸式变压器绕组热点温度计算分析

为提高变压器的热模型准确性,在35 kV变压器绕组上布置了基于光纤光栅(fiber bragg grating,FBG)温度传感器的测温系统,实时、精确地获取变压器内部的热点温度,充分掌握了变压器绕组温度的分布情况。通过与传统热模型计算结果进行的对比分析,结果表明:绕组热点出现在距顶端1/4处,且理论计算值平均高于测量结果3.29℃。为准确获取变压器绕组热点温度和热路模型,建议将光纤测温技术推广应用至高电压等级变压器上,以实测数据构建变压器绝缘性能及暂态过载能力的评判依据,充分保证变压器的安全可靠和经济效益。     

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。     

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。     

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。     

改进的变压器绕组热点温度估算方法

根据变压器铁心和绕组的发热过程,详细分析了变压器铁心损耗和负载损耗的组成以及其对变压器顶层油温和热点温度的影响,从实际物理意义的角度详细解释了GB/T 15164-1994《油浸式电力变压器负载导则》推荐的绕组热点温度计算方程各参数项的含义。在此基础上,对推荐方程中的绕组指数和油指数项进行了调整和修改,使其对应的物理意义更加合理。文章最后比较了负载导则中推荐方程和改进方程的计算结果,二者反映的热点温度变化趋势相近,计算结果相差较小,改进方程在安全性方面显示出更高的可靠性。     

电力变压器绝缘材料寿命与热点温升限值的研究

通过给出GB/IEC以及IEEE标准中温升限值,对温升限值的环境条件进行了比较.通过研究绝缘纸的绝缘寿命,明确热点温升限值的意义,分析了热点温升限值差异的原因,并对使用IEEE标准的产品的绝缘纸的选择给出建议.     

采用Kalman滤波算法预测变压器绕组热点温度

油浸式电力变压器绕组热点温度是影响变压器绝缘寿命的重要参量,为精确预测绕组热点温度,通过分析考虑负载动态变化和顶层油温相对绕组热点温度的动态变化的微分方程,构造基于Kalman滤波的热点温度状态方程和测量方程,建立了热点温度实时最优估计模型;利用实验室搭建的基于光纤光栅传感的温升试验平台测试数据,通过模拟智能电网中变压器热点温度监测数据中的噪声以及因传感器失效所引起的某时间段的数据缺失,验证了Kalman滤波模型的内插能力和滤波能力;根据某电站主变压器现场监测的变压器热点温度的有限实时数据,以及相关误差的统计信息,对所建模型进行外推,实时地预测热点温度,并与IEEE导则推荐模型的预测结果进行了对比。结果表明,基于Kalman滤波的热点温度模型更接近实测值,其在2月份和9月份的平均绝对百分比误差(1.5730%,0.8866%)和均方根误差(0.8180°C,0.8562°C),均优于IEEE导则模型的预测结果,具有较好的内插、平滑以及外推性能,为实时监测变压器绕组热点温度提供了一种新的工具。     

电力变压器温升试验标准计算方法溯源探讨

介绍了电力变压器温升试验的基本情况,概述了电力变压器温升试验国内外主要遵循的三个标准,通过方法溯源和公式推导,验证了国内外三个标准计算方法最终结果的一致性。此研究对电力变压器温升试验标准计算方法及准确判定具有一定的指导意义,且进一步保证了温升试验结果的准确性。     

变压器绕组热点温度监测中光纤光栅传感器的应用研究

电力变压器绕组热点温度的在线测量对于确保其安全稳定运行具有重要的意义。文章提出一种基于光纤光栅的绕组热点测温方法,首先简要介绍了测温方法的基本原理,之后对测温系统的结构及关键技术进行了讨论,最后针对不同用户的需求,设计了不同的安装结构,进行了实际测试。实测结果表明,系统能够实时测量绕组温度变化,可为变压器绝缘状况的评估将提供重要依据。     

基于Fluent软件的电力变压器温度场计算与分析

温升是设计变压器时需控制的一项重要性能参数,同时也是考核变压器寿命的一项关键性指标。因此,准确地计算出温升对变压器运行的可靠性及生产成本的经济性都有重要的作用。笔者应用Fluent软件计算了自然油循环电力变压器的温度场,将仿真结果与解析结果进行了对比,在此基础上分析了水平油道高度、导向区数、发热中心与散热中心高度之比、负载系数对绕组平均温升和热点温升的影响,并给出了在设计时应综合考虑导向区数和安装散热器时在条件允许的情况下应尽可能的安装在比较高的位置以降低绕组的热点温升与平均温升的结论。     

一种油浸式电力变压器绕组温升工程计算方法

油浸式电力变压器的绕组温升直接影响变压器的负载能力,而变压器绕组温升实验效率低、费用高,因此对变压器绕组温升进行工程计算研究具有十分重要的意义。目前大部分变压器厂用的工程计算方法没有统一的标准,造成计算结果不统一,误差较大。鉴于此,本论文在建立变压器绕组模型、分析绕组内油流特性的基础上提出一种变压器绕组温升工程计算方法,从工程实际出发对采用冷却器作为冷却装置的变压器在强油导向冷却方式下进行绕组温升工程计算,计算结果与变压器厂测得结果作对比,结果表明:该方法误差较小,可以满足工程实际需要。     

变压器热点温度和等值老化热特征参数的研究

笔者阐述了变压器负载导则IEC 60076-7:2005推荐的内部温升差分方程解法中热特征参数的含义,分析了各热特征参数对计算结果的影响。基于热特征参数均匀分布模型和正态分布模型,运用蒙特卡洛法分析了典型负荷和高负荷下的变压器热点温升最大值和绝缘等值老化时间。结果表明,在典型负荷下热特征参数对计算结果影响较小,采用推荐值能满足估算需求;但是在高负荷下的影响较大,如果需要得到较精确的结果,需进一步确定热特征参数。     

电炉变压器的温升计算

对绕组发热和冷却的过渡过程进行了分析,提出了当负载周期性变化时绕组温升的计算和冷却器的选择方法。     

干式电力变压器温升计算结果与其红外热成像温度的数值解析

对改进干式电力变压器温升试验的方法提出了建议。