怎么分析测量变压器绕组温度的热点类比法的电路图

2025-04-11 12:28:33
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变压器绕组热点是变压器运行时绕组温度的最高点,热点温度过高,会加速绝缘老化,缩短变压器寿命;热点温度过低,则变压器的能力就没有得到充分利用,减低了经济效益。
根据获取温度的方式,获得变压器内部绕组温度主要有两种方法,分别为直接测量法和间接测量法。
1 直接测量法
由于变压器内部结构复杂,运行时产生大量微波和电磁干扰,使得传统的测温方法难于得到真实的测量结果。光纤温度传感器有良好的电绝缘性、极强的抗电磁场干扰能力和优良的可靠性,因此非常适合变压器内部的温度测量。直接测量法是利用在变压器靠近绕组部位或绕组线饼中安置光纤温度传感器直接获得变压器绕组的热点温度。使用光纤温度传感器的原因是其接收信号不易为变压器内电磁场等环境所影响,所测结果较为准确。
直接测量结果最准确,但绕组内埋设传感器对绝缘结构设计要求较高,容易影响变压器正常运行,且由于绕组热点位置不确定,传感器埋设处不一定是最热点,测量结果可能并非绕组的热点温度。为克服此种情况,常规采取的方法是在绕组热点附近区域,安装多个温度传感器,通过测量多个位置的温度来近似得到绕组的热点温度。另一种解决方案是采用分布式光纤温度传感器。
光纤传感技术应用于变压器绕组热点温度的直接测量已经有了重要的进步,但对于稳定性、经济性和实用性仍需提高。
2 间接计算测量方法
间接测量法即为不直接对变压器绕组热点温度测量,对热点温度进行估算的方法。这种方法中有利用物理模拟的热模拟法、利用传热学理论计算的数值计算法、利用热电类比法得到的热路模型法和国家标准推荐计算法。
① 热模拟法
热模拟测量法在变压器顶层区域内模拟绕组相对于顶层油温的温升来求的热点温度。该法热模拟测量法以绕组热点温度tk=KΔtwo+to为基础。式中Δtwo为铜油温差;tO为顶层油温;K为热点系数。图1的测试系统用电流互感器获取电流Iw(正比于负荷),流经温包内特别设计的加热元件以获取Δtwo,加上t0即为绕组热点温度。