一种考虑滤油机制的变压器糠醛含量剩余寿命预估方法与流程

文档序号:11287010阅读:478来源:国知局

本发明涉及一种变压器剩余寿命预估技术领域,具体地涉及一种考虑滤油机制的变压器糠醛含量剩余寿命预估方法。



背景技术:

为了判断变压器固体绝缘的整体老化情况,相关资料规定,应定期对运行中变压器油进行油中糠醛含量的测定,给出了不同运行年限变压器油中糠醛含量的注意值,并且结合变压器油中的糠醛含量进行变压器寿命预估,这对于准确了解设备运行情况,评估设备运行状态,计划安排设备检修、购买备品备件都有着积极的意义。采用变压器油中的糠醛含量来预估变压器剩余寿命经过多年的理论和试验探索研究,已经趋于成熟,并且有模型可供借鉴。但是现有的根据油中糠醛来预估变压器寿命模型都未考虑到变压器实际运行过程中存在滤油的情况,因此使用范围有限,影响实际应用中的准确性。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的主要目的是提供一种考虑滤油机制的变压器糠醛含量剩余寿命预估方法。

本发明采用的技术方案是:

一种考虑滤油机制的变压器糠醛含量剩余寿命预估方法,该方法为利用变压器油中的糠醛含量来预估变压器剩余寿命,所述方法滤除了滤油因素。其中糠醛含量由设定在变压器中的液相色谱仪测定。

所述方法通过如下公式计算,

结合平均剩余寿命法,其公式为:

lr=l0(1-r)t

其中,lr-剩余寿命;l0-初期寿命;r-寿命下降率;

设变压器未换油并已正常运行的年限为t,运行年限t对应的绝缘纸由公式①和公式②得到平均聚合度正常值为:

化简为:dp=1193.75-26.4722t

从上述可知,变压器绝缘纸最初的聚合度数值为1193.75,其绝缘纸的平均聚合度dp<250,失效概率=1,因此变压器绝缘纸的平均聚合度值为250为变压器寿命的终值;

设某时刻变压器油中溶解的糠醛含量超过电力章程中规定的注意值时,根据平均剩余寿命法则有以下方程式

dp=1193.75×(1-r)t

250=dp×(1-r)n

综合公式③、④、⑤可求解出:

其中,n为变压器预期剩余寿命年份;

设滤油次数为m滤油次数m对聚合度初值v的影响可用如下数学

公式描述:v=1193.75-4.65(m-1)

可根据⑥式和⑦式对聚合度初值进行修正,将根据修正后的聚合度初始值代入④式替换其中的1193.75,用替换后的式子,结合式③和⑤,求出考虑滤油机制后的变压器剩余寿命。

与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:本发明在综合现有模型的基础上,认真研究了变压器运行过程中的滤油机制对油中糠醛含量的影响,修正现有模型,从而提高应用的准确性与范围,具有一定的实际应用价值。

具体实施方式

下面将结合具体实施例来详细说明本发明,在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。

根据国内外实验得到的关于糠醛与聚合度的关系有以下几种,即depablo模型、pahlavanpour模型、chendong模型和scholniket模型。其中pahlavanpour模型是从depblo模型演变而来的,二者都是从理论上对变压器油、绝缘纸、纤维素与糠醛之间的关系进行分析得到的,而chendong模型和scholniket模型都是从实验中得到的。由于对油浸式变压器绝缘寿命进行剩余寿命预测要求以相同糠醛含量时能得到越小的绝缘纸平均聚合度值越为精确,才能更有利于对变压器剩余寿命的研究。在同一糠醛浓度下利用这4种模型来计算绝缘纸的平均聚合度值,scholniket模型可以得到最为精确的值,故选取scholniket模型。

具体的方法为:

一种考虑滤油机制的变压器糠醛含量剩余寿命预估方法,该方法为利用变压器油中的糠醛含量来预估变压器剩余寿命,重点在于体现了滤油因素对变压器寿命的影响。其中糠醛含量由设定在变压器中的液相色谱仪测定。

所述方法通过如下公式计算,

其中:dp:绝缘聚合度;furfural:糠醛含量;

结合平均剩余寿命法,其公式为:

lr=l0(1-r)t

其中,lr-剩余寿命;l0-初期寿命;r-寿命下降率;

设变压器未换油并已正常运行的年限为t,运行年限t对应的绝缘纸由公式①和公式②得到平均聚合度正常值为:

化简为:dp=1193.75-26.4722t

从上述可知,变压器绝缘纸最初的聚合度数值为1193.75,其绝缘纸的平均聚合度dp<250,失效概率=1,因此变压器绝缘纸的平均聚合度值为250为变压器寿命的终值;

设某时刻变压器油中溶解的糠醛含量超过电力章程中规定的注意值时,根据平均剩余寿命法则有以下方程式

dp=1193.75×(1-r)t

250=dp×(1-r)n

综合公式③、④、⑤可求解出:

其中,n为变压器预期剩余寿命年份;

设滤油次数为m滤油次数m对聚合度初值v的影响可用如下数学

公式描述:v=1193.75-4.65(m-1)

可根据⑥式和⑦式对聚合度初值进行修正,将根据修正后的聚合度初始值代入④式替换其中的1193.75,用替换后的式子,结合式③和⑤,求出考虑滤油机制后的变压器剩余寿命。

下表为试验数据图。

现有模型均未考虑到滤油机制,本发明的创新点在于提出公式⑧,其弥补了现有公式中存在的未考虑滤油机制的不足,可依此公式及所测得糠醛含量估算出数次滤油后变压器剩余寿命。

通过上表可以看出,滤油能减缓变压器绝缘变化,但随着滤油次数的增加,相同的糠醛含量测量值所对应的剩余寿命在不断减小,这与实际运行情况相符。

以上对本发明实施例所公开的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体实施例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例,在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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