(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211290825.2
(22)申请日 2022.10.21
(71)申请人 广西电网有限责任公司电力科 学研
究院
地址 530023 广西壮 族自治区南宁市民主
路6-2号
(72)发明人 李锐 张磊 陈梁远
(74)专利代理 机构 南宁东智知识产权代理事务
所(特殊普通 合伙) 45117
专利代理师 裴康明
(51)Int.Cl.
G06F 30/20(2020.01)
G06F 119/08(2020.01)
G06F 119/04(2020.01)
(54)发明名称
一种变压器绕组热点温度预测方法和系统
(57)摘要
本发明公开了一种变压器绕组热点温度预
测方法和系统, 基于变压器输入负载率和环境温
度, 建立绕组热点温度模型一, 并根据绕组热点
温度模型一得出绕组热点 温度; 基于影 响因子系
数改进绕组热点温度模型一, 并建立绕组热点温
度模型二; 基于变压器绝缘纸性能参数, 建立变
压器累积寿命损失预测模型。 本发 明根据变压器
输入负载率和环境温度的参数, 建立绕组热点温
度模型一, 并基于影响因子系数改进绕组热点温
度模型一, 建立绕组热点温度模型二, 使得绕组
热点温度模型二能够基于影 响因子系数的分析,
提高绕组热点温度预测的准确性。
权利要求书2页 说明书5页 附图1页
CN 115438512 A
2022.12.06
CN 115438512 A
1.一种变压器绕组热点温度预测方法, 其特征在于, 包括以下步骤: 基于变压器输入负
载率和环境温度, 建立绕组热点温度模型一, 并根据所述绕组热点温度模型一得出绕组热
点温度;
基于影响因子系数改进所述绕组热点温度模型一, 并建立绕组热点温度模型二;
基于变压器绝 缘纸性能参数, 建立变压器累积寿命损失预测模型。
2.根据权利要求1所述的一种变压器绕组热点温度 预测方法, 其特征在于, 所述绕组热
点温度模型一包括: 建立油 箱顶层油温与环境温度的差值方程式; 建立热点温度与油 箱顶
层油温的差值方程式; 建立绕组热点温度方程式。
3.根据权利要求2所述的一种变压器绕组热点温度 预测方法, 其特征在于, 令变压器输
入负载率为n, 环境温度为T1, 变压器类型参数分别为c1、 c2、 c3, 则所述油箱顶层油温与环
境温度的差值方程式如下:
式中, n为负载率, k为额定负载下铜损和铁损的比值, ΔTp为额定损耗下油箱内顶层油
温对环境温度的温升, TL1为油箱内顶层油温, m1为顶层油指数。
4.根据权利要求3所述的一种变压器绕组热点温度 预测方法, 其特征在于, 令所述热点
温度与油箱顶层油温的差值方程式为ΔTL2, ΔTL21为热点温度与油温之差, ΔTL22为油箱顶
层与油温之差, 则有ΔTL2=ΔTL21‑ΔTL22, ΔTL2、 ΔTL21和ΔTL22的方程式分别如下:
ΔTL2=ΔTL21‑ΔTL22;
式中, m2为绕组指数, ΔTL21为热点温度与油温之差, ΔTL22为油箱顶层与油温之差, ΔTi
为额定电流下 热点温度对油箱 顶层油温的温升, τr为绕组时间常数。
5.根据权利要求4所述的一种变压器绕组热点温度 预测方法, 其特征在于, 令所述绕组
热点温度模型一 为Tr, 则有如下 方程式:
Tr=T1+ΔTL1+ΔTL2;
式中, 所述绕组热点温度 模型一Tr为环境温度T1、 油箱顶层油温与环境温度的差值方程
式ΔTL1、 热点温度与油箱 顶层油温的差值方程式ΔTL2之和。
6.根据权利要求1所述的一种变压器绕组热点温度 预测方法, 其特征在于, 所述影响因
子系数包括: 安装地点影响因子系数; 温度影响因子系数; 变压器冷却类型影响因子系数;
故障类型影响因子系数。
7.根据权利要求6所述的一种变压器绕组热点温度 预测方法, 其特征在于, 包括以下步
骤:
令所述安装地点影响因子系数为h1, 则安装地 点分别为室内和室外;
令所述温度影响因子系数为h2, 则分别存在温度在0℃以下时的情况、 温度在0~35℃
时的情况以及温度在3 5℃以上时的情况;权 利 要 求 书 1/2 页
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2令所述变压器冷却类型影响因子系数为h3, 则分别存在强迫油循环 的冷却类型、 油浸
自冷的冷却类型以及油浸风冷的冷却类型;
令所述故障类型影响因子系数为h4, 则分别存在无故障、 过热、 局部放电、 低能放电以
及电弧放电的故障类型。
8.根据权利要求7所述的一种变压器绕组热点温度 预测方法, 其特征在于, 基于影响因
子系数改进的绕组热点温度模型一, 得到所述绕组热点温度模型二 为:
9.根据权利要求1所述的一种变压器绕组热点温度 预测方法, 其特征在于, 令绕组热点
温度在110℃下持续运行 的寿命时长作为变压器出厂的标准寿命, 令所述变压器绝缘纸性
能参数为u, 相对老化速率 为v, 则有相对老化速率方程式为:
令累积等效寿命损失L为一段时间t内相对老化速率的积分, 则所述变压器累积寿命损
失预测模型为:
10.一种变压器绕组热点温度预测系统, 其特 征在于, 包括:
第一单元, 基于变压器输入负载率和环境温度, 建立绕组热点温度模型一, 并根据 所述
绕组热点温度模型一得 出绕组热点温度;
第二单元, 基于影响因子系数改进所述绕组热点温度模型一, 并建立绕组热点温度模
型二;
第三单元, 基于变压器绝 缘纸性能参数, 建立变压器累积寿命损失预测模型。权 利 要 求 书 2/2 页
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专利 一种变压器绕组热点温度预测方法和系统
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