油浸式变压器绕组热点预测及光纤测温

摘要

变压器绕组最热点温度是变压器安全、经济运行和使用寿命的主要决定因素。因为绕组最热点绝缘结构因过热而导致的老化有可能发展成为整个变压器的损坏。所以变压器制造厂家和运行部门都急切需要监测变压器热点温度，为此IEEE 标准C57.12.00-2000 要求能够确定热点的温度和位置。 准确的监测热点温度的最直接和准确的办法是直接测量热点温度。直接测量热点温度需要首先通过计算的方法预测出热点的位置，也就是需要准确的计算出整个绕组的温度场分布。本文研究的重点是在原有的温度场计算软件的基础上进一步的完善计算模型，得出更准确的温度场分布，从而准确的预测热点的位置，在此基础上形成一整套的光纤测温工艺流程。 原有的变压器温度场计算软件在处理涡流损耗值时，均是采用近似的方法，这种处理方法可能导致最后计算出来的温度场与实际有一定的误差。本文中提出一种准确计算涡流损耗的解析算法，得到准确的绕组涡流损耗分布。此外，本文还进一步的研究了绕组内部导热模型和边界流体水力模型，通过耦合这两个模型进一步提高计算精度。从而准确的计算绕组温度场，预测绕组的热点位置。 在准确预测热点的基础上，本文提出带光纤测温温升试验流程，形成一整套成熟的光纤温升试验方案。试验得到的平均温升值及热点温度值和通过温度场计算软件计算得到的预报结果吻合良好，这表明预报热点的温度场计算软件的可靠性；同时也间接证明了本次试验确定的热点位置的误差在工程允许范围之内。所以在温升试验时使用光纤探头测量绕组最热点温度是可行的。所获得的经验对今后采用光纤测温探头进行在线监测绕组热点温度具有参考价值。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

第一章绪论

第二章变压器损耗计算

第三章油浸式变压器绕组温度场的计算

第四章变压器绕组热点光纤测温

第五章带光纤温升试验

第六章结论

参考文献

附录A：电磁计算部分代码

致谢

攻读学位期间所取得的相关科研成果