一种油浸式电力变压器散热器效率的评估方法
【专利摘要】本发明公开了一种油浸式电力变压器散热器效率的评估方法，步骤包括：计算待评估变压器在指定时间段的平均负载损耗；将平均负载损耗加上铭牌空载损耗得到平均总损耗功率；计算待评估变压器在指定时间段的平均剩余功率；假定待评估变压器的散热器效率，计算待评估变压器的散热器在指定时间段的平均散热功率；根据平均总损耗功率减去平均散热功率等于平均剩余功率的能耗平衡关系，将平均总损耗功率减去平均剩余功率并除以平均散热功率计算反推出待评估变压器的散热器效率。本发明能够实现散热器效率计算以掌握变压器的负载能力以解决变压器散热器效率不足的问题，适用于安装散热器的变压器，且还可为推算变压器顶层油温升提供基础。
【专利说明】一种油浸式电力变压器散热器效率的评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油浸式电力变压器的效率优化技术，具体涉及一种油浸式电力变压器 散热器效率的评估方法。
【背景技术】
[0002] 变压器制造厂采用工厂计算法对油浸式电力变压器的损耗、油温升、绕组温升进 行计算，根据计算结果，配置一定容量的冷却系统，以满足油浸式电力变压器的冷却需求。 但是，电网中的油浸式电力变压器在运行一段时间以后，因受污染和粉尘等因素的影响，将 不可避免的会引起冷却系统效率下降，如不及时进行清扫或检修处理，可能使油浸式电力 变压器的顶层油温升值超过允许值，影响变压器带负载的能力，并可能导致电网卡负荷运 行，给供电企业和社会生产、生活用电带来不便。
[0003] 因此，很有必要对运行中油浸式电力变压器的冷却系统的效率作出评估，并根据 评估结果来制定行之有效的检修策略，提高电力变压器的利用效率。然而，变压器制造厂只 考虑了冷却系统在100%的冷却效率下顶层油温升的计算值，对运行中的油浸式电力变压 器，到目前为止，国内很少有人提出针对变压器散热器效率评估的有效方法。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的上述问题，提供一种评估精确度高， 能够实现散热器效率计算以掌握变压器的负载能力以解决变压器散热器效率不足的问题， 适用于散热器的变压器，且还可为推算变压器顶层油温升提供基础的油浸式电力变压器散 热器效率的评估方法。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
[0006] -种油浸式电力变压器散热器效率的评估方法，步骤包括：
[0007] 1)计算待评估变压器在指定时间段的平均负载损耗;
[0008] 2)将所述平均负载损耗;^加上待评估变压器的铭牌空载损耗Ptl，得到待评估变 压器在指定时间段的平均总损耗功率7;
[0009] 3)计算待评估变压器在指定时间段的平均剩余功率
[0010] 4)假定待评估变压器的散热器效率n，根据假定的散热器效率n计算待评估变 压器的散热器在指定时间段的平均散热功率耳：
[0011] 5)根据所述平均总损耗功率;^减去平均散热功率耳等于平均剩余功率5的能 耗平衡关系，将平均总损耗功率7减去平均剩余功率U并除以平均散热功率耳反推计 算待评估变压器的散热器效率n。
[0012] 优选地，所述步骤1)中计算待评估变压器在指定时间段的平均负载损耗^的详 细步骤包括：判断待评估变压器的线圈类型，如果待评估变压器为三线圈变压器，则根据式 (1)计算待评估变压器在指定时间段的平均负载损耗否则如果待评估变压器为两线圈 变压器，则根据式（2)计算待评估变压器在指定时间段的平均负载损耗;^;
[0013]
【权利要求】
1. 一种油浸式电力变压器散热器效率的评估方法，其特征在于步骤包括： 1) 计算待评估变压器在指定时间段的平均负载损耗; 2) 将所述平均负载损耗;^加上待评估变压器的铭牌空载损耗Ptl，得到待评估变压器 在指定时间段的平均总损耗功率^; 3) 计算待评估变压器在指定时间段的平均剩余功率 4) 假定待评估变压器的散热器效率n，根据假定的散热器效率n计算待评估变压器 的散热器在指定时间段的平均散热功率I; 5) 根据所述平均总损耗功率;^减去平均散热功率^等于平均剩余功率&的能耗平 衡关系,将平均总损耗功率7减去平均剩余功率5并除以平均散热功率耳反推计算待 评估变压器的散热器效率n。
2. 根据权利要求1所述的油浸式电力变压器散热器效率的评估方法，其特征在于，所 述步骤1)中计算待评估变压器在指定时间段的平均负载损耗^的详细步骤包括：判断待 评估变压器的线圈类型，如果待评估变压器为三线圈变压器，则根据式（1)计算待评估变 压器在指定时间段的平均负载损耗否则如果待评估变压器为两线圈变压器，则根据式 (2)计算待评估变压器在指定时间段的平均负载损耗;
式⑴中，r表示指定时间段的时间长度，Ih⑴表示i时刻高压绕组的运行电流，Ihe表示高压绕组的额定电流，Im⑴表示i时刻中压绕组的运行电流，Idm表示中压绕组的额定 电流，I1⑴表示i时亥Ij低压绕组的运行电流，Ile表示低压绕组的额定电流，Phm表示高中铭 牌负载损耗，Phi表不高低铭牌负载损耗，Pmi表不中低铭牌负载损耗；n表不高压绕组与低 压绕组容量比值；
式⑵中，r表示指定时间段的时间长度，Ih⑴表示i时刻高压绕组的运行电流，Ihe表不商压绕组的额定电流，Phi表不商低铭牌负载损耗。
3. 根据权利要求2所述的油浸式电力变压器散热器效率的评估方法，其特征在于：所 述步骤3)中计算待评估变压器的平均剩余功率&的函数表达式如式（3)所示；
式（3)中，！表示指定时间段的时间长度，A I；表示指定时间段结束时刻的顶层油温 升，A Ttl表示指定时间段起始时刻的顶层油温升，c表示变压器油的比热容，B表示经验系 数，g表示变压器油总重。
4. 根据权利要求3所述的油浸式电力变压器散热器效率的评估方法，其特征在于：所 述经验系数B的取值为0.8。
5. 根据权利要求4所述的油浸式电力变压器散热器效率的评估方法，其特征在于：所 述步骤4)中根据假定的散热器效率n计算待评估变压器的散热器的平均散热功率g的函 数表达式如式（4)所示；
式（4)中，n表示待评估变压器的散热器效率，r表示指定时间段的时间长度，ATi表 示指定时间段内i时刻的顶层油温升，S表示变压器有效散热面积，a和b表示变压器发热 中心与散热中心高度比值的相关因子。
6. 根据权利要求5所述的油浸式电力变压器散热器效率的评估方法，其特征在于：所 述步骤5)中反推计算待评估变压器的散热器效率n的函数表达式如式（5)所示；
式（5)中，!表示指定时间段的时间长度，Ptl表示待评估变压器的铭牌空载损耗，;^表 示待评估变压器在指定时间段的平均负载损耗，U表示待评估变压器在指定时间段的平 均剩余功率，A Ti表示指定时间段内i时刻的顶层油温升，S表示变压器有效散热面积，a 和b表示变压器发热中心与散热中心高度比值的相关因子。
【文档编号】H01F27/08GK104361243SQ201410669309
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】刘赟, 刘兴文, 叶会生, 万勋, 段建家 申请人:国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司电力科学研究院