一种变压器冷却效率的计算方法、系统及终端设备与流程

本发明属于变压器技术领域，尤其涉及一种变压器冷却效率的计算方法、系统及终端设备。

背景技术

变压器冷却效率是指变压器冷却装置对变压器油的散热效率，冷却效率的高低主要影响变压器油温度散热效率，冷却效率高的话可以快速降低变压器的油温度，延长变压器的使用寿命。

变压器常用的冷却方式一般分为四种油浸自冷、油浸风冷、强油风冷、强油水冷。油浸自冷式没有特别的冷却设备，它是利用油的自然对流作用，将绕组和铁心发出的热量带到油箱壁或管式(片时)散热器中，然后依靠空气的对流传导将热量散发；油浸风冷式是在变压器拆卸式散热器的里侧，加装冷却风扇，利用风扇吹风加速散热器内油的冷却；强油风冷和强油水冷两种冷却方式，是把变压器油箱中的热油，利用油泵打入油冷却器，经冷却后再返回油箱，冷却绕组和油箱。油冷却器作成容易散热的特殊形状，利用风扇吹风或循环水做冷却介质将油中热量带走。

目前，国内冷却效率的计算多为变压器出厂进行的变压器冷却装置的冷却容量计算，即变压器的额定冷却容量；或者根据变压器冷却装置方式，如：自冷变压器默认冷却效率为100％，风冷变压器会根据变压器风机的开启数量简单计算冷却效率，强油冷却变压器会根据变压器油泵开启的数量简单计算冷却效率，方法类似于风冷变压器计算方法。但是，上述方法都不能准确的反应变压器的实际冷却效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了变压器冷却效率的计算方法、系统及终端设备，以解决现有技术中不能准确的反应变压器的实际冷却效率的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种变压器冷却效率的计算方法，包括：

实时获取变压器的运行参数；

根据运行参数，计算变压器的冷却容量；

读取变压器的额定容量；

根据额定容量和冷却容量，计算变压器的冷却效率。

本发明实施例的第二方面提供了一种变压器冷却效率的计算系统，包括：

运行参数获取模块，用于实时获取变压器的运行参数；

冷却容量计算模块，用于根据运行参数，计算变压器的冷却容量；

额定容量计算模块，用于读取变压器的额定容量；

冷却效率计算模块，用于根据额定容量和冷却容量，计算变压器的冷却效率。

本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述变压器冷却效率的计算方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述变压器冷却效率的计算方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过实时获取变压器的运行参数；根据运行参数，计算变压器的冷却容量；读取变压器的额定容量；根据额定容量和冷却容量，计算变压器的冷却效率。本发明实施例能够根据变压器运行数据计算变压器冷却效率，使得到的冷却效率准确性更高，从而更加准确的判断变压器冷却装置的运行状态，充分挖掘变压器的潜在过负荷能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的变压器冷却效率的计算方法的实现流程示意图；

图2是本发明实施例提供的图1中步骤s101的具体实现流程示意图；

图3是本发明实施例提供的变压器冷却效率的计算方法的实现流程示意图；

图4是本发明实施例提供的变压器冷却效率的计算系统的结构示例图；

图5是本发明实施例提供的图4中运行参数获取模块的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的变压器冷却效率的计算系统的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例1：

图1示出了本发明的一个实施例提供的一种变压器冷却效率的计算方法的实现流程，本实施例的流程执行主体可以是终端设备，其过程详述如下：

在步骤s101中，实时获取变压器的运行参数。

在本实施例中，以油浸自冷式变压器为例，油浸自冷式没有特别的冷却设备，它是利用油的自然对流作用，将绕组和铁心发出的热量带到油箱壁或管式(片时)散热器中，然后依靠空气的对流传导将热量散发。

在本实施例中，执行主体为终端设备，终端设备与变压器之间建立通信连接。

在本实施例中，首先获取变压器的运行参数，并根据变压器的运行参数，计算变压器的冷却容量。

在步骤s102中，根据运行参数，计算变压器的冷却容量。

在步骤s103中，读取变压器的额定容量。

在本实施例中，变压器的额定容量为变压器出厂时自带的参数信息，变压器出厂时存储有变压器参数文件，变压器的额定容量存储在变压器参数文件中。

在步骤s104中，根据额定容量和冷却容量，计算变压器的冷却效率。

从上述实施例中，通过实时获取变压器的运行参数；根据运行参数，计算变压器的冷却容量；读取变压器的额定容量；根据额定容量和冷却容量，计算变压器的冷却效率。本发明实施例能够根据变压器运行数据计算变压器冷却效率，使得到的冷却效率准确性更高，从而更加准确的判断变压器冷却装置的运行状态，充分挖掘变压器的潜在过负荷能力。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，图2示出了图1中步骤s101的具体实现流程，包括：

在步骤s201中，实时读取变压器的特性参数，特性参数包括变压器油特性参数。

在本实施例中，变压器的运行参数包括特性参数和动态参数，特性参数为可以直接读取的变压器的静态数据，包括变压器油特性参数，变压器油特性参数主要包括油密度和油比热容，变压器参数文件中还存储着不同温度对应的油密度和油比热容。根据当前变压器油的温度，可查询变压器油的油密度和油比热容等油特性参数。

在本发明的一个实施例中，特性参数还包括变压器冷却装置参数，在进行变压器的冷却效率计算之前，需要配置所述冷却装置参数。

在步骤s202中，实时采集变压器的动态参数，动态参数包括油流速、变压器冷却装置进口温度和变压器冷却装置出口温度。

在本实施例中，动态参数包括油流速、变压器冷却装置进口温度和变压器冷却装置出口温度。在本实施例中，通过油流采集传感器采集油流速，通过温度传感器采集冷却装置进口温度和冷却装置出口温度。

在本发明的一个实施例中，图1中步骤s101之后，还包括：根据运行参数，检查变压器是否通讯正常。

在本实施中，变压器与终端设备之间的通讯通过rs-485连接，在获取运行参数后，根据运行参数的获取情况，进行通讯检查，当采集不到运行参数，或者采集到的运行参数与历史运行参数存在较大差异时，则判断通讯出现故障，并生成异常信息，异常信息显示通讯异常。

在本实施例中，由于运行参数存在多个数据，可以根据具体的数据异常，来判断故障地点，例如，当获取的油流速数据为0时，则判断终端设备与油流采集传感器的通讯线路出现异常，生成具体故障信息，若所述终端设备与油流采集传感器的通讯线路为1号线路，则具体故障信息可以为：1号线路出现故障。

在本实施例中，通过通讯异常自检，可以剔除出现较大差异的冷却效率计算结果，使工作人员能够立即发现异常信息及具体异常信息发生的故障地点，从而既提高了工作效率，又能得到准确的变压器冷却效率。

在本发明的一个实施例中，图1中步骤s102的具体实现流程，包括：

根据运行参数和冷却容量计算公式，计算变压器的冷却容量，冷却容量计算公式为；

c＝q×k×(t1-t2)×10^-6/3.6；

其中，c表示所述冷却容量，q表示油流速，k表示变压器油特性参数，t1表示变压器冷却装置进口温度，t2表示变压器冷却装置出口温度。

在本实施例中，通过冷却计算公式，计算出变压器的冷却容量。其中，k表示变压器油特性参数，变压器油特性参数包括油密度和油比热容。

在本实施例中，变压器油特性参数可由k＝m×c得出，其中m表示油密度，c表示油比热容。

从上述实施例可知，通过获取运行参数，并根据冷却容量计算公式计算基于运行数据的冷却容量，能够得到动态的冷却容量，使冷却容量的计算结果更为精确，从而提高冷却效率的准确性。

如图3所示，在本发明的一个实施例中，在图1中步骤s102之后，还包括：

在步骤s301中，根据冷却容量，生成动态冷却容量曲线。

在步骤s302中，获取变压器的出厂冷却容量曲线。

在步骤s303中，计算动态冷却容量曲线中冷却容量的动态容量平均值和出厂冷却容量曲线中冷却容量的出厂容量平均值。

在步骤s304中，根据动态容量平均值和所述出厂容量平均值，判断变压器是否需要检修。

在本实施例中，出厂冷却容量曲线和动态冷却容量曲线的横坐标均为油温度，纵坐标为有温度对应的冷却容量。

在本实施例中，通过比较出厂冷却容量曲线与基于运行数据的动态冷却容量曲线，判断变压器是否需要检修，所述判断方法包括两种：

第一种：计算动态冷却容量曲线中冷却容量的动态容量平均值和出厂冷却容量曲线中冷却容量的出厂容量平均值。

在步骤s304中，根据动态容量平均值和出厂容量平均值，判断变压器是否需要检修。

第二种：查找油温度对应的出厂冷却容量曲线中的出厂冷却容量和动态冷却容量曲线中的动态冷却容量，并依次求与油温度对应的出厂冷却容量和动态冷却容量的差值，得到每个油温度对应的冷却容量差值；

从所有的油温度对应的冷却容量差值中获取最大的冷却容量差值，作为最大冷却容量差值；

当所述最大冷却容量差值大于预设冷却容量差值时，判断所述变压器需要检修。

在本实施例中，当判断出所述变压器需要检修时，生成检修提示信息，以提醒工作人员及时检修变压器。

从上述实施例可知，通过与出厂冷却容量曲线的对比，能够根据动态冷却容量曲线得出变压器是否需要检修清洗的判断，并且提醒工作人员，使工作人员能够及时的检修变压器，从而延长了变压器的使用年限。

在本发明的一个实施例中，图1中步骤s104具体包括：将所述冷却容量除以所述额定容量，得到所述冷却效率。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

实施例2：

如图4所示，本发明的一个实施例提供的一种变压器冷却效率的计算系统100，用于执行图1所对应的实施例中的方法步骤，其包括：

运行参数获取模块110，用于实时获取变压器的运行参数；

冷却容量计算模块120，用于根据所述运行参数，计算所述变压器的冷却容量；

额定容量计算模块130，用于读取所述变压器的额定容量；

冷却效率计算模块140，用于根据所述额定容量和所述冷却容量，计算变压器的冷却效率。

从上述实施例可知，通过实时获取变压器的运行参数；根据运行参数，计算变压器的冷却容量；读取变压器的额定容量；根据额定容量和冷却容量，计算变压器的冷却效率。本发明实施例能够根据变压器运行数据计算变压器冷却效率，使得到的冷却效率准确性更高，从而更加准确的判断变压器冷却装置的运行状态，充分挖掘变压器的潜在过负荷能力。

如图5所示，在本发明的一个实施例中，图4所对应的实施例中的运行参数获取模块110还包括用于执行图2所对应的实施例中的方法步骤的结构，其包括：

特性参数获取单元111，用于实时读取变压器的特性参数，所述特性参数包括变压器油特性参数；

动态参数采集单元112，用于实时采集变压器的动态参数，所述动态参数包括油流速、变压器冷却装置进口温度和变压器冷却装置出口温度。

在本发明的一个实施例中，变压器冷却效率的计算系统100还包括：

通讯检查模块，用于根据所述运行参数，检查所述变压器是否通讯正常。

在本实施例中，通过通讯异常自检，可以剔除出现较大差异的冷却效率计算结果，使工作人员能够立即发现异常信息及具体异常信息发生的故障地点，从而既提高了工作效率，又能得到准确的变压器冷却效率。

在本发明的一个实施例中，图4所对应的实施例中的冷却容量计算模块120用于：根据所述运行参数和冷却容量计算公式，计算所述变压器的冷却容量，所述冷却容量计算公式为；

c＝q×k×(t1-t2)×10^-6/3.6；

其中，c表示所述冷却容量，q表示油流速，k表示所述变压器油特性参数，t1表示所述变压器冷却装置进口温度，t2表示所述变压器冷却装置出口温度。

从上述实施例可知，通过获取运行参数，并根据冷却容量计算公式计算基于运行数据的冷却容量，能够得到动态的冷却容量，使冷却容量的计算结果更为精确，从而提高冷却效率的准确性。

如图6所示，在本发明的一个实施例中，变压器冷却效率的计算系统100还包括：

动态冷却容量曲线生成模块150，用于根据所述冷却容量，生成动态冷却容量曲线；

出厂冷却容量曲线获取模块160，用于获取变压器的出厂冷却容量曲线；

出厂容量平均值计算模块170，用于计算所述动态冷却容量曲线中冷却容量的动态容量平均值和所述出厂冷却容量曲线中冷却容量的出厂容量平均值；

平均值判断模块180，用于根据所述动态容量平均值和所述出厂容量平均值，判断所述变压器是否需要检修；

变压器检修判定模块190，用于当所述动态容量平均值和所述出厂容量平均值的差值超过预设差值时，判定所述变压器需要检修。

从上述实施例可知，通过与出厂冷却容量曲线的对比，能够根据动态冷却容量曲线得出变压器是否需要检修清洗的判断，并且提醒工作人员，使工作人员能够及时的检修变压器，从而延长了变压器的使用年限。

在本发明的一个实施例中，变压器冷却效率的计算系统100中的冷却效率计算模块140还用于：将冷却容量除以额定容量，得到所述冷却效率。

实施例3：

本发明实施例还提供了一种终端设备7，包括存储器71、处理器70以及存储在存储器71中并可在处理器70上运行的计算机程序72，所述处理器70执行所述计算机程序72时实现如实施例1中所述的各实施例中的步骤，例如图1所示的步骤s101至步骤s104。或者，所述处理器70执行所述计算机程序72时实现如实施例2中所述的各装置实施例中的各模块的功能，例如图4所示的模块110至140的功能。

所述终端设备7可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器70、存储器71。例如所述终端设备7还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器70可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器71可以是所述终端设备7的内部存储单元，例如终端设备7的硬盘或内存。所述存储器71也可以是所述终端设备7的外部存储设备，例如所述终端设备7上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储所述计算机程序72以及所述终端设备7所需的其他程序和数据。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

实施例4：

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序72，计算机程序72被处理器执行时实现如实施例1中所述的各实施例中的步骤，例如图1所示的步骤s101至步骤s104。或者，所述计算机程序72被处理器执行时实现如实施例2中所述的各装置实施例中的各模块的功能，例如图4所示的模块110至140的功能。

所述的计算机程序72可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序72在被处理器70执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例系统中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。