一种变压器绕组温度测量方法

变压器的绕组温度是影响变压器寿命的一个主要因素,但是无法直接用测温元件测量绕组温度。本文介绍了测量变压器绕组温度的间接模拟方法,可实用有效地监视变压器的运行情况。     

变压器绕组热点温度在线测量方法的研究

对运行中变压器绕组热点温度在线测量进行研究和探讨，就变压器绕组热点测温三种方法进行了简要的概述，说明了间接计算法是一种经济、简便、实用性强的方法。对以间接计算法为理论基础的变压器绕组热点温度在线测量的式作原理、功能、结构等作了简要的介绍和说明。     

换流变压器绕组温度测量回路故障分析

本文介绍了一例换流变压器绕组温度测量回路的故障事件,通过阐述绕组温度测量原理,分析了测量回路故障原因。最后提出了类似故障再次发生时的处理建议,以及对绕组温度测量回路的改进措施。     

电力变压器绕组温度光纤监测技术

国外大型电力变压器的绕组温度在线监测技术正从传统的绕组温度模拟指示器升级为光纤监测系统。它由光纤温度传感器、传导光纤和控制显示器组成。光纤温度传感器答声望地光纤连成一体，具有高的绝缘强度和抗强电、磁场的能力，可以直接插入变压器绕组的线圈，和线圈体接触，直接测定热点温度。在专用的内部温度监视应用系统中，它能理想地解决生产中的难题，因此已成为新一代大型电力变压器产品运行安全性大幅度提高的标志。     

基于反传热模型的干式变压器绕组热点温度研究

干式变压器热点温度对于指导变压器的设计运行及评估变压器的寿命有重要的意义。目前获得变压器热点温度的方法有直接测量和数值计算两种方法．直接测量获得绕组热点温度是通过在设计阶段预埋入绕组内部热电偶或采用光纤温度传感器来实现的;数值计算大多是采用有限元或有限差分方法。本文建立了高低压绕组的反传热计算模型,采用高精度的红外传感器采集高压绕组外表面温度,并通过计算,获得了低压绕组的温度分布及绕组热点温度将计算结果与IEEE绕组热点温度计算模型对比误差都在一定范围内,这为干式变压器绕组热点温度的获得提供了一种新的思路。     

基于辅助绕组的高频变压器绕组损耗测量方法

绕组损耗测量是目前大功率高频变压器（HFT）建模与设计中的难点,高精度的绕组损耗测量方法是校验绕组损耗理论研究正确性、提高建模与仿真精度的重要手段。目前广泛采用的短路阻抗测量方法的精度随测量频率的升高而降低,并不适用于HFT。借助辅助绕组（AW）提供额外测量节点是提高绕组损耗测量精度的有效措施。首先建立包含AW杂散参数的等效电路模型,基于该模型的分析结果表明,AW与被测绕组（WUT）之间漏感及耦合电容决定了绕组损耗测量频率范围及精度。提出一种考虑耦合电容的绕组电阻测量校正方法,降低耦合电容的影响,保证了高频下的测量精度。采用利兹线绕组中单股线作为AW以及AW与WUT之间的漏感被降至极低水平,扩展了测量频率范围,同时降低了工程实践难度。通过对一台100kV·A HFT样机绕组参数的测量,验证了电路模型和校正方法的有效性,并实现了1MHz频率下绕组交流电阻的有效测量。     

基于解析-数值技术的变压器绕组温度分布计算

油浸式电力变压器的热特性作为变压器设计制造与运行过程屮的重要参量,是衡量变压器在日常负载以及过负载条件下运行寿命的一个重要指标。为此,提出了一种解析技术与数值分析相结合的热模型计算变压器绕组温度分布,计算中所需的变山器内部热源分布以及边界条件由解析逼近定出。将该模型应用于100kVA/5kV温升用油浸式变压器的各种负载情况,并将计算结果与实验室温升试验的结果进行了对比,结果表明:该模型的最大误差为4.5℃,相对误差小于8.7%,能用于实时计算运行变压器的绕组温度分布。同时应用该模型可为运行变压器的热点定位研究提供新的思路。     

基于IWOA-SVM的变压器绕组热点温度预测

为了降低变压器高温运行风险和提高绕组热点温度预测精度,提出了一种基于改进鲸鱼算法优化支持向量机的绕组热点温度预测方法。采用灰色关联分析结果确定负载电流、有功功率、顶层油温和环境温度为引起绕组热点温度变化的主要特征量,并以此作为绕组热点温度预测模型的支持向量。利用余弦调整控制因子和引入自适应权重系数2种策略对鲸鱼算法进行改进,提高了改进鲸鱼优化算法（improved whale optimization algorithm,IWOA）的优化性能,采用IWOA算法优化支持向量机（support vector machine,SVM）参数,建立了基于IWOA-SVM的变压器绕组温度预测模型。算例分析结果表明,本文绕组热点温度预测方法的均方根误差为1.21 ℃、决定系数为0.897,平均相对误差为2.14%,三项指标均优于其他方法,验证了所提方法的实用性和有效性。     

基于反传热模型的干式变压器绕组热点温度计算

针对干式变压器绕组热点的问题,提出了一种将直接测量与间接计算相结合的绕组三维反传热模型,得到了变压器在额定负荷及0.8,1.2,1.3,1.5倍的额定负荷下的绕组最热点温度值。基于高精度的红外测温系统获得的高压绕组温度的分布及仿真运算初始化的低压绕组的温度分布,运用共轭梯度法不断修正低压绕组温度分布,使得通过正向数值求解高低压绕组传热方程所得的高压绕温度分布与实际测量所得的高压绕组温度分布之间的误差最小即为最优解,整理数据后得到整体绕组的最热点温度。将算例求解结果与IEEE干式变压器热点温度计算模型计算的结果进行对比,对比结果表明:三维反传热模型计算的结果与IEEE干式变压器热点温度计算模型的计算结果之间的误差不超过1.2%,从而证明了该计算模型可以准确的计算出干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。     

基于光纤测温技术的变压器绕组热点温度分析研究

针对自然油循环导向冷却变压器的特点，建立了数学模型，用数值计算法得到了一台自然油循环导向冷却变压器绕组热点温度。     

油浸式变压器绕组热点温度计算的热路模型

油浸式变压器是电力系统中的核心设备之一。变压器在温升过程中温度分布不均,热点温度是其中具有代表性的确定变压器最优化负载的重要参数。热点温度可由GB/T15164-1994中提出的基于变压器顶层油温的计算方法计算求出,但该方法在变压器暂态过载状态下的计算结果不够准确,因此根据IEEEStdC57.91的An-nexG中提出的可改进该计算精度的热点温度组成关系,建立了一个基于底层油温的等效热路模型。此模型由3个简化的能够分别表征热点温度与特征点油温的子模型组成。该热路模型的有效性通过与自行设计的ONAN,100kVA/5kV试验变压器的温升试验数据对比得到了验证,其计算结果与负载导则提出的热点温度计算公式的结果进行了比较,能够得到较好的计算结果。说明基于底层油温的变压器热点热路模型的有效可行。     

基于光纤测温技术的变压器绕组热点温度分析研究

对一台110kV自然油循环导向冷却变压器绕组热点温度进行了计算和试验。     

变压器绕组温度测量的“热模拟”误差

依据“热模拟”测量的原理,分析了大型油浸式电力变压器绕组温度测量中产生误差的原因,并指出其危害性,提出了消除“热模拟”误差的方法。     

用光纤技术直接测量变压器绕组热点温度

介绍了用光导纤维传感技术测量变压器绕组热点温度的原理和方法，对变压器绕组的热点温度的直接测量进行了新的探索。     

变压器绕组电容量测量方法分析

依据在变压器绕组对地介质损耗因数测量项目中,同时测得的不同接线方式下绕组对地电容量的测量结果,通过阐述各绕组对地混联电容量与各侧绕组单独对地电容量和相邻绕组之间电容量的相互关系,分别对双绕组变压器和三绕组变压器在不同绕组排列方式下各侧绕组单独对地电容量和相邻绕组之间电容量的间接测量方法进行了分析,可知不同的绕组排列结构,各侧绕组单独对地的电容量和相邻绕组之间的电容量并不相等。     

基于优化算法的变压器绕组等效电路建模

为提高基于变压器绕组等效电路计算的频率响应分析（FRA）曲线与真实绕组测量FRA曲线的一致性,本文针对一个变压器绕组实验室模型,利用多种优化算法对其等效电路参数进行优化,实现变压器绕组等效电路的准确建模。首先,基于经典变压器集总参数等效电路模型,根据节点电压矩阵算法,推导该模型的频率响应曲线计算公式,获得该绕组模型的FRA曲线。其次,基于仿真数据,利用六种优化算法得到等效电路参数的优化结果并对比,实现三种优化算法的预筛选。再次,针对多个变压器绕组模型,将选出的三种优化算法分别应用于绕组等效电路参数优化中,以适度函数值及参数偏移量最小、实测曲线与等效电路仿真曲线间的相似度最大及偏差度最小为指标,确定最佳的参数优化算法。最后,针对选出的最优算法,研究不同迭代次数对优化结果的影响,通过对比选择出最优的迭代次数,获得最优的等效电路参数,并据此建立最终的变压绕组等效电路模型。本文研究成果可为提高基于变压器绕组等效电路的FRA曲线计算准确性提供参考。