用于变压器温度预测的基于物理场数据增强的深度网络

深度网络是预测变压器温度以进行火灾预防的常用方法,但标准训练数据的不足将限制预测模型的有效性。文中提出了一种用于变压器温度预测的基于物理场数据增强的深度网络。首先分析了铁心损耗原理,建立了损耗计算模型。然后探讨了变压器内部的热传递机理,并建立了热传递机制模型。将损耗计算模型和热传递机制模型相结合构建出物理场模型。通过对不同参数下变压器温度变化过程进行模拟,收集得到的数据可以用于增强深度网络的训练数据。最后,使用增强后的数据训练深度网络CAT-LSTM以进行温度预测。实验结果表明,该深度网络具有较高的预测精度。

面向数字孪生应用的变压器温度场有限元降阶建模方法研究

针对油浸式变压器瞬态流固耦合温度场求解存在模型自由度高导致耗时长达小时级的缺陷,构建了变压器数字孪生降阶模型,基于该模型可快速求解瞬态温度场。首先建立基于物联网(internet of things,IoT)的变压器数字孪生实现架构,搭建瞬态流固耦合温度场伽辽金有限元全阶模型。其次,提出将本征正交分解(properorthogonal decomposition,POD)与有限元结合建立瞬态温度场降阶模型,并结合实测数据给出数字孪生建模与降阶计算流程。最后,开展实际变压器温升试验确保全阶模型准确性,并应用不同阶数降阶模型快速计算温度场分布,比较各阶模型的计算误差与时间。结果表明:计算值与实测值的温升误差绝对值满足在1.5℃以内;3阶模型计算结果与全阶模型结果符合POD误差规范要求;降阶模型与全阶模型相比其计算时间由小时级降至秒级。研究结果验证了降阶模型的准确性与时效性,可以在保证数字孪生模型求解精度的同时最大限度提高求解效率。

变压器温度计接点误操作原因研究及解决方法

本文中作者针对运行中的变压器温度计跳闸接点出现误操作问题,深入了研究误操作产生原因,提出在线监测解决方法,自动判断温度计是否正常。

落实IEC标准变压器温度计全天候准确度规定的必要性研究

针对变压器温度计国家标准准确度定义引发的变压器温度保护风险产生的原因进行了分析和计算,提出了通过采用IEC标准全天候准确度就可以排除计量失效、保护误动和两表偏差缺陷等风险。

变压器温度计常见缺陷及故障处理

1引言变压器绕组及铁心在运行中会产生损耗,变压器的油温会随负荷及环境温度变化而变化,而变压器温度的高低直接影响变压器的使用寿命和安全运行。为了监视变压器运行温度,变压器需要安装温度计。温度计是变压器非电量保护装置中较直观且使用频率较高的仪表,其完好程度对变压器安全运行有着直接的影响。

变压器温度场计算边界辐射-对流复合换热等效方法研究

针对变压器温度场计算中边界条件难以准确设定的问题,提出了基于传热学数学描述的变压器边界辐射-对流复合换热的等效方法,通过合并辐射、对流的传热通式得到描述边界条件的复合传热表面系数,根据不同变压器温升试验的环境条件得到对应的复合传热表面系数,并将其作为边界条件进行温度场计算,对比试验结果与仿真结果,不同条件下的4组算例各测温点温度计算平均误差在2~3℃范围内,符合工程要求,验证了边界辐射-对流复合换热等效方法的可行性和准确性,通过计算可以发现在自体散热过程中辐射散热导致的复合传热表面系数平均增量最大占比仅为复合传热表面系数的0. 2%,符合工程常识且为其提供了理论依据,通过正交实验表和极差分析法对比各因素对热点温度的影响程度,比较极差值大小可知,影响热点温度的主要因素为负载率、环境温度、风速,当精度要求不高时可简化或忽略辐射和湿度影响。

一种基于ARM平台的智能型多功能变压器温度信号变送器

目前,变压器等大型充油设备的测温回路中经常出现温度测量不准、温度变送器容易损坏、测温原理及测温回路不统一等问题。文章提出了一种基于ARM平台的智能型温度信号变送器,它能适应现场多种信号类型下的测温回路,并能在显示屏上直观显示输入信号的类型和大小,能适用于现场绝大多数大型充油设备的测温系统,可替代进口昂贵且单一类型的温度变送器,还能为故障定位提供可靠的依据。

35kV变压器温度远程监测系统的改进

基于变压器绕组热点温度测量方法的现状,提出用光纤光栅传感器直接测量,通过实际进行变压器内部温度测量试验,验证了该传感器在测量绕组热点温度方面的优势,通过设置三级监测网络,在上位机实现变压器内部温度远程监测。

油浸式变压器的全域热网络模型

热点温度是衡量变压器绝缘性能和安全裕度的重要指标,对其进行快速准确计算具有重要的意义。对油浸式变压器内部的产热和传热机理进行了分析,得到自然对流边界层中速度和温度分布与流体普朗特数Pr的关系,考虑到局部自然对流换热系数的沿程变化以及不同区域传热特性的差异,对油浸式变压器进行了分区分层处理。基于热电类比法定义了多种热阻类型,构建了油浸式变压器的全域热网络模型;通过有限元仿真对比了热网络模型的计算结果。二者所得绕组温度变化趋势相同,热点温度相差约1.9%,热点位置相差约7.7%。相比于有限元仿真,热网络模型在求解时间和效率上更有优势,能够实现油浸式变压器运行状态的在线监测、实时分析和动态评估。

变压器绕组热点温度监测技术的研究

设计基于光纤布拉格光栅(FBG)的温度监测系统,实现对变压器绕组热点温度的实时监测。介绍光纤光栅的测温原理,并利用Ansys中的Maxwell和Fluent模块对变压器的电磁场-流体场-温度场进行仿真,得到热点的具体信息,以便在实际测量时,合理放置光纤光栅传感器的位置。使用FBGA解调模块对检测到的光信号进行处理,完成硬件部分的搭建。在计算机上通过Labview软件调用动态链接库DLL函数完成上位机的设计,可以实现温度和波长的显示,超出用户设定的阈值温度进行报警等功能。最后将硬件部分与软件部分相连接完成整个测温平台的搭建,进行了标定实验和误差分析实验,得出FBG的中心波长与温度之间的拟合关系式并验证了该测温平台的可行性。

油浸式电力变压器故障与其本体外表面温度关系分析

采用"部件-故障原因-温升现象"的3层结构对油浸式电力变压器故障进行了分类,总结了各类故障产生的原因,分析了各类故障对变压器外表面温度变化的影响。结果表明:铁芯及夹件、绕组及引线、分接开关、绝缘系统和油箱及底座等故障都会引起变压器外表面温度升高;冷却系统故障必然导致变压器外表面温度升高;一部分进出线套管故障会引起变压器外表面温度升高;大多数保护和测量装置故障会引起变压器温度升高。从而得出了油浸式电力变压器故障与其本体外表面温度的初步关系,即变压器故障大多会导致变压器外表面温度升高。

基于多物理场耦合及温升特性研究的变压器热点温度建模与仿真分析

变压器温升特性研究尤其是热点温度测算不但能够指导变压器工程制造,而且有利于掌握变压器的运行状态,从而避免热故障的发生并指导变压器动态增容。对现有热点温度计算方法进行改进,提出一种基于多物理场耦合的油浸式变压器温升模型。以500 kV油浸式变压器为例,采用能量守恒原理分析变压器热特性,建立变压器温度场与流场的数学模型和物理模型,分析变压器的温升特性、物理参数和材料特性,应用流-固-热耦合温度场进行仿真计算。通过仿真计算和分析对热点温度的具体分布部位和数值有了更深入的了解。该方法比经验公式计算所得热点温度值的准确度提升了4%,为变压器热点温度计算提供了一种新的计算思路。

基于稳健回归的油浸式变压器表面温度预测

最小二乘法因为其简便、稳定的计算,在线性回归中应用非常广泛。但是误差项不服从正态分布,使用最小二乘法求解的回归模型可能会与真实数据存在严重偏差。针对经典最小二乘法的不足和局限性,本文提出一种基于稳健回归的方法来预测油浸式变压器表面温度。该方法采用迭代加权最小二乘法求解模型中的回归参数,选用Huber函数作为权函数,通过反复迭代,改变权重,最后得到一个行之有效的温度预测模型。该模型能够有效的剔除样本中的粗差,准确预测变压器正常运行时的表面温度。最后通过比较实测数据与预测数据,使用稳健回归方法得出的预测数据相比于最小二乘法的预测数据要更加接近于实测数据,验证了稳健回归方法用于油浸式变压器表面温度预测的有效性。

利用Fluent计算的油浸式变压器绕组热点温度研究

利用Fluent前处理器(Gambit软件)对1台油浸式变压器建立可用于数值计算的模型,并对模型进行参数设置,随后用Fluent软件计算得到了该变压器温度场分布云图和绕组热点温度分布。通过算例的计算结果与测量结果相比较,检验了该方法的合理性,为研究变压器绕组温度场提供了有效的分析方法。

基于改进鱼群优化支持向量机的变压器绕组热点温度预测

为了克服传统人工鱼群算法存在的速度慢、易陷入局部最优等缺点,引入了可变视野、变化步长、禁忌表及清除机制改进人工鱼群算法,通过改进人工鱼群算法对支持向量机模型中的惩罚变量C和RBF核参数G进行了优化。根据某市110kV变压器绕组热点温度实际运行数据,选取关联变量,确定训练集和测试集,建立了基于改进人工鱼群优化SVM的变压器绕组热点温度预测模型,通过与其他方法进行对比,验证了该预测模型具有更优的预测能力,预测效果较理想。

浅析变压器本体温度和控制室温度数值误差的产生原因及解决办法

变压器本体温度计和控制室显示的变压器温度之间所存在的数值差异会对变压器的安全运行产生一定的影响。这两个温度显示数值的误差主要是因为二者不同测温探头、不同的安装位置、不同的测温原理以及接线回路的附加误差等积累产生的。针对误差产生的原因,提出了相应的解决办法,阐述了一种采用并联电阻补偿远方测温回路电阻以减少温度显示值误差的方法,分析了两种并联电阻取值计算公式,并提出了此项工作进一步研究的方向。

分析油浸式变压器指针温度计不规范试验方法

在日常的工作中,以油浸式变压器指针温度计准确定值为基础的温度保护系统与变压器安全稳定运行有着密不可分的关系。基于此,本文重点分析了手拨法、区间法、定值手拨法以及人工升温法四种油浸式变压器指针温度计的常用试验方法及其误差产生原因,其后将上述方法的数据进行对比,并提出了改善不规范试验情况的对策。

ＢＳ—０２５７５电力变压器保护光纤温度监督系统

电力变压器保护光纤温度监督系统是利用光纤温度传感器，给出变压器内部线圈热点温度场的分布，从而提供最优化负荷运行的决策生成信息系统，并估计变压器的运行状态，降低维护成本，从而提高它的使用寿命。

提高强油风冷变压器的散热效果

按照变电运行规程规定,强油循环风冷变压器最高油温不超过85℃。变压器冷却系统采取的是强迫油循环导向冷却,对变压器温度要求严格,但每年夏季负荷高峰随着用户用电量需求的急剧增大,使变压器经常满负荷运行造成变压器油温超过规程规定的最高油温85℃,严重威胁电力系统的安全运行。