基于热电类比理论的油浸式电力变压器热点温度计算模型

摘要

热点温度是影响电力变压器绝缘寿命的重要因素。准确估计电力变压器热点温度，有助于提高电力变压器的经济与安全运行水平。本文通过分析油浸式电力变压器内部的热过程，提出了一种估计变压器绕组热点温度的改进方法。该方法依据变压器热路模型，采用变压器油箱壁温度估计变压器绕组热点温度。本文主要从以下几个方面进行了具体研究：
　　 ①研究了变压器的负载损耗和空载损耗，分析了两种损耗对变压器温度产生的影响。通过变压器热传递过程的分析，讨论了热传递过程和温度分布的关系，推导了绕组、铁心、变压器油的升温和降温特性方程。分析表明，负载损耗对绕组热点温度的起决定作用。
　　 ②分析了基于顶层油温的热路模型和基于底层油温的热路模型，论述了两种模型的不足。通过分析变压器油箱壁的特殊性以及热电类比理论的应用条件和方法，对变压器箱壁内的热过程建模，得到了基于箱壁温度的热点温度模型。
　　 ③在变压器温升试验平台上进行短路温升试验，通过控制变压器输入电流及油泵工作状态，模拟变压器不同负载情况下的发热与散热情况。通过安装的热电偶和光纤光栅传感器测量变压器内部温度，得到了变压器内部的温度分布。结果表明，不同负载下及散热方式下变压器热点温度出现的位置是恒定的。
　　 ④对热点温度实测值、本文模型计算值和IEEE 导则计算值进行了对比分析。
　　 分析结果表明，基于箱壁温度的热点温度模型具有较小的估计误差，证明了模型的正确性。

目录

文摘

英文文摘

1 绪 论

2 油浸式电力变压器的损耗和温升

3 油浸式电力变压器温升试验

4 改进的油浸式变压器热点温度模型

5 油浸式变压器内部温度分布探究

6 结论与展望

致 谢

参考文献

附 录