一种调整变压器工作负载的方法
【专利摘要】本发明公开一种调整变压器工作负载的方法，包括：建立变压器绕组热点温度98℃时负载系数与环境温度之间的关系模型；实时检测变压器绕组的热点温度；将监测到的实时热点温度与98℃进行比较，基于比较结果，将变压器工作的负载系数变更为在所述关系模型中当前环境温度所对应的负载系数。在该方法中，测量绕组热点温度可采用光纤测温技术，进行直接测量，准确度高。总之，通过本发明提供的方法，在变压器运行中能够保证变压器运行时的绕组热点温度尽量靠近98℃的同时，最大化接入工作负载，安全运行时最大化经济效益，解决了变压器工作中，由于热点温度与环境温度、负载系数之间存在的矛盾关系而带来的安全性与经济性难以兼得的技术矛盾。
【专利说明】一种调整变压器工作负载的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及智能电网输配电领域，尤其涉及一种基于光纤测温技术来调整变压器 工作负载的方法。
【背景技术】
[0002] 大型油浸变压器在运行时，其内部因为有电流流过，会产生绕组发热现象。当绕组 温度升高到一定程度时，会引起变压器中绝缘纸的老化，导致绝缘寿命下降，严重时会引起 变压器内部短路和放电，甚至引起变压器爆炸。
[0003] 变压器绕组热点温度一方面和环境温度有关，另一方面跟变压器运行时的负载有 关：环境温度升高，变压器绕组热点温度也相应升高；变压器运行所带负载越大，则变压器 绕组热点温度也就相应越高。
[0004] 一般变压器在运行时，会希望其运行安全性得到保证，即希望在绕组热点温度较 低时运行，这就迫使变压器只能在较小的负载下工作，在这种情况下，变压器负载不足，存 在资源的浪费，变压器的经济性受到影响；如果在较高的负载下运行，经济性得以保证，但 大负载引起绕组温度升高使得变压器运行的安全性得不到保证，在不清楚变压器热点温度 的情况下，造成安全隐患。因此，变压器的热点温度与工作负载和环境温度之间的关系使得 变压器的经济性和安全性之间存在难以克服的技术矛盾。
[0005]《GB1094. 7油浸式电力变压器负载导则》中提到"尽管绝缘的老化或劣化是温度、 含水量、含氧量和含酸量的时间函数，但是，本部分所展示的模式只是将温度作为控制参 数。由于温度分布不均匀，在最高温度下运行的那部分一般将遭受最严重的劣化，因此，老 化率是以绕组热点温度为基准的。此时，非热改性纸的相对老化率V按式（1)确定"，
[0006] V= 2( θ_98)/6 (1)
[0007] 其中Θ是变压器热点温度（°c)，由绕组的热点温度引起的绝缘纸相对老化率V 的变化如下表1所示：
[0008] 表1由热点温度引起的相对老化率
[0009]
【权利要求】
1. 一种调整变压器工作负载的方法，其特征在于：包括以下步骤： 51、 建立变压器绕组热点温度为一预定热点温度时负载系数与环境温度之间的关系模 型； 52、 实时监测变压器绕组的热点温度； 53、 将监测到的变压器绕组的实时热点温度与所述预定热点温度进行比较，基于比较 结果，将变压器工作的负载系数变更为在所述关系模型中与当前环境温度所对应的负载系 数。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括： 511、 在环境温度不变的情况下，改变变压器的负载系数，并获取在每个负载系数下变 压器绕组的热点温度，以建立该环境温度下的热点温度随负载系数变化模型； 512、 针对不同的环境温度，分别执行所述步骤S11，以获得分别对应于每个环境温度的 所述热点温度随负载系数变化模型； 513、 针对每个所述热点温度随负载系数变化模型，寻找对应所述预定热点温度的最佳 负载系数，以获得对应不同环境温度1\的i个最佳工作系数点（T p K/ )，其中，K/为环境 温度时为了使热点温度为所述预定热点温度所需的所述最佳负载系数； 514、 将所述步骤S13中获得的多个所述最佳工作系数点（TpK/)进行拟合，得到所述 关系模型。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤S11中建立所述热点温度随负载 系数变化模型具体包括：将对应j个不同负载系数&的j个数据对（Kn，0 n)进行拟合，得到 所述热点温度随负载系数变化模型，其中，0n为负载系数KnT的热点温度，n= 1，2,3,…， jo
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括： 511、 在负载系数不变的情况下，改变环境温度，并获取每个环境温度下变压器绕组的 热点温度，以建立该负载系数下的热点温度随环境温度变化模型； 512、 针对不同的负载系数，分别执行所述步骤S11，以获得分别对应于每个负载系数的 所述热点温度随环境温度变化模型； 513、 针对每个所述热点温度随环境温度变化模型，寻找对应所述预定热点温度的最佳 环境温度，以获得对应不同负载系数M勺j个最佳工作系数点（T/，Kp，其中，T/为负载 系数&时所述预定热点温度所对应的所述最佳环境温度； 514、 将所述步骤S13中获得的多个所述最佳工作系数点（T/，ig进行拟合，得到所述 关系模型。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤S11中建立所述热点温度随环境 温度变化模型具体包括：将对应i个不同环境温度1\的i个数据对（Tn，0 n)进行拟合，得 到所述热点温度随环境变化模型，其中，9n为环境温度1\下的热点温度，n=l，2,3，…， i〇
6. 如权利要求2至5任一项所述的方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括：在一当 前环境温度下，若所述实时热点温度小于所述预定热点温度，则根据所述关系模型将负载 系数增大到对应所述当前环境温度的所述最佳负载系数，以使变压器绕组热点温度上升至 所述预定热点温度；若所述实时热点温度大于所述预定热点温度，则根据所述关系模型将 负载系数减小到对应所述当前环境温度的所述最佳负载系数，以使变压器绕组热点温度下 降至所述预定热点温度。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤S11和所述步骤S2中通过光纤测 温获得所述热点温度。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于：通过光纤测温获得所述热点温度具体包括： 在变压器不同相的绕组中设置多个光纤传感器；接收各所述光纤传感器同一时刻所测得的 绕组温度，选取同一时刻的多个所述绕组温度中的最大值，所述最大值即为该时刻的所述 热点温度。
9. 如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于：所述预定热点温度为96? 100 °C〇
10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于：所述预定热点温度为98°C。
【文档编号】G05D23/20GK104483995SQ201410621532
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】侯丹, 郑敏 申请人:深圳太辰光通信股份有限公司