一种海上干式变压器盐雾过滤动态性能的评估方法

本发明属于高压电力设备状态评估领域，具体涉及一种海上干式变压器盐雾过滤动态性能的评估方法。

背景技术：

0、技术背景

1、海上干式变压器是海上交流变电站的核心部件，担负着海上交流变电站安全运行的重要职责，海上交流变电站从前期设计建设到后期运行维护，难度与成本都远高于陆上户内变电站，所以作为海上交流变电站核心设备的海上干式变压器需要具备适应海上环境的高工作可靠性、安全性、抗干扰性。随着我国海上风电的迅速发展，海上风电场的离岸距离、建设水深、容量都逐渐增大，这对海上干式变压器的安全可靠使用提出了更高的要求。相比于一般陆上电力变压器，海上干式变压器运行环境恶劣，受天气、潮汐、气候温度等情况影响的盐雾空气对海上设备影响甚大。研究表明，盐雾可对吸附空气水分，其自身对金属与无机材料有很强的腐蚀作用，此外还会提供活性电解质，使不同金属接触时产生电偶腐蚀，促进不同电极电位的电解作用，这些不良反应都会对利用空气冷却的海上干式变压器的绝缘、绕组、铁心等关键部位造成破坏，危及设备的安全运行。目前，对于海上干式变压器盐雾动态过滤性能还缺少快速有效的测试平台与评估方法，因此，急需一种海上干式变压器盐雾过滤动态性能的评估方法。

技术实现思路

1、针对以上技术问题，本发明的目的是提出一种海上干式变压器盐雾过滤动态性能的评估方法，能够快速有效的评估海上干式变压器盐雾过滤动态性能。

2、实现本发明的技术方案如下：

3、第一步：构建测试平台

4、一种海上干式变压器盐雾过滤动态性能测试平台，其特征在于，包括左盐雾控制器(1)、后盐雾控制器(2)、前盐雾控制器(3)、右盐雾控制器(4)、风机(5)、加热装置(6)、模拟负载控制器(7)、终端机(8)、出口气体多参数测量传感器(9)、入口气体多参数测量传感器(10)、盐雾试验箱(11)、负载试验箱(12)、入口气管(13)、出口气管(14)、入风过滤系统(15)；盐雾试验箱(11)通过入口气管(13)与入风过滤系统(15)相连，盐雾试验箱(11)内部设置有与终端机(8)相连的左盐雾控制器(1)、后盐雾控制器(2)、前盐雾控制器(3)、右盐雾控制器(4)、风机(5)，在终端机的控制下将盐雾试验箱(11)内盐雾程度控制在试验范围并以不同负载系数下风速送入入风过滤系统(15)中；入口气管(13)和出口气管(14)内设置有入口气体多参数测量传感器(10)和出口气体多参数测量传感器(9)与终端机(8)相连，实现出入口气体流速、湿度、盐类杂质浓度的监测；入风过滤系统(15)与负载试验箱(12)通过出口气管(14)相连，负载试验箱(12)内部设置有加热装置(6)与模拟负载控制器(7)、终端机(8)形成串联，在终端机(8)的控制下对负载试验箱(12)进行不同负载系数的加热；

5、第二步：获取不同负载系数下经过变压器入风过滤系统前后的气体流速v、湿度h、盐类杂质浓度n

6、获取待测海上干式变压器额定功率下风机风速，记为v0，单位为m/s；获取待测海上干式变压器入风过滤系统进出气口等效面积，进气口等效面积记为sf，出气口等效面积记为sb，单位为m2；

7、设置模拟负载系数δ为0.5，获取此时入风过滤系统进出气口的气体流速、湿度、盐类杂质浓度。出、入口气体流速分别记为vb’、v’f，单位为m/s；出、入口气体湿度分别记为hb’、h’f，单位为％；出、入口气体盐类杂质浓度分别记为nb’、n’f，单位为g/l；

8、设置模拟负载系数δ为1，获取此时入风过滤系统出、入口的气体流速、湿度、盐类杂质浓度。出、入口气体流速分别记为vb”、v”f，单位为m/s；出、入口气体湿度分别记为hb”、h”f，单位为％；出、入口气体盐类杂质浓度分别记为nb”、n”f，单位为g/l；

9、设置模拟负载系数δ为1.5，获取此时入风过滤系统出、入口的气体流速、湿度、盐类杂质浓度。出、入口气体流速分别记为vb”’、v”’f，单位为m/s；出、入口气体湿度分别记为hb”’、h”’f，单位为％；出、入口气体盐类杂质浓度分别记为nb”’、n”’f，单位为g/l；

10、第三步：确定过滤指数ξ

11、通过公式(1)得到半载情况下的过滤指数ξ1：

12、

13、其中vf'＝δv0，δ＝0.5；

14、通过公式(2)得到满载情况下的过滤指数ξ2：

15、

16、其中vf”＝δv0，δ＝1；

17、通过公式(3)得到过载情况下的过滤指数ξ3：

18、

19、其中vf”'＝δv0，δ＝1.5；

20、第四步：确定动态过滤性能评估因子sest

21、将不同负载系数下的过滤指数ξ1、ξ2、ξ3代入公式(4)得到动态过滤性能评估因子sest；

22、

23、第五步：评估海上干式变压器盐雾过滤动态性能

24、评估海上干式变压器盐雾过滤动态性能，若0<sest≤0.5，则说明该海上干式变压器盐雾过滤动态性能优良；若0.5<sest≤1，则说明该海上干式变压器盐雾过滤动态性能中等；若sest＞1，则说明该海上干式变压器盐雾过滤动态性能差，不能运用于海上环境；

25、本发明的有益效果在于，一种海上干式变压器盐雾过滤动态性能的评估方法具有以下优点：综合考虑气体流速、湿度、盐类杂质浓度、运行动态过程等因素对海上干式变压器盐雾动态性能的影响，可快速准确计算出动态过滤性能评估因子，为评估海上干式变压器盐雾过滤动态性能提供了一条途径。

技术特征：

1.一种海上干式变压器盐雾过滤动态性能的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种海上干式变压器盐雾过滤动态性能的评估方法，该方法利用所建测试平台获取动态情形下入风过滤系统前后气体流速、湿度、盐类杂质浓度，获取过滤指数，确定动态过滤性能评估因子，最后评估海上干式变压器盐雾过滤动态性能。本发明利用该盐雾过滤动态性能评估方法，可快速判断盐雾过滤动态性能的优劣，提高海上干式变压器工作的安全性与经济性。

技术研发人员：盛进路,吴秀丰,游美月,李涛
受保护的技术使用者：重庆交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4