数据驱动的台区配电变压器接头阻抗计算与温升预警方法电变压器区配电变警方法

为解决配电网中部分配电变压器在长期运行后出现的导线接头老化,局部温升严重等安全隐患发现不及时的问题,建立了针对台区配电变压器三相四线制接触阻抗高准确性计算模型,形成了数据驱动的配电变压器潜在安全隐患温升预警方法。利用三相四线制台区变压器的等值电路模型,构建了计算接触阻抗的等价方程组。因方程组变量数大于方程组数目,特将不可解方程组模型转化为求最小值的等效优化模型,并运用BFGS优化算法对模型进行优化迭代求解。利用最大负载电流下的长期发热模型,建立了接触阻抗与温度的等价关系,形成了接触阻抗的分级预警体系。利用江西电网两个实际台区现场运行数据,验证了所提出方法的有效性。

外置式散热模块对配电变压器热点温升的影响

对于电网季节性过载引起的配电变压器温升过高情况,文中提出在油浸式配电变压器的散热片上安装外置式散热模块强化变压器散热能力,以降低热点温升。为验证该方法的可行性,以一台S13-M-200/10型配电变压器为研究对象建立三维模型,在变压器模型的散热片上建立外置式散热模块。改变散热模块建立的位置与数量从而形成4个不同计算模型。通过有限体积法计算4个模型在不同负载状态下的热点温升。对部分仿真结果使用短路法温升试验验证,仿真与计算误差小于3 K。试验与仿真结果表明合理的安装外置式散热模块可以使油浸式配电变压器的热点温升降低10 K左右,为配电变压器的温升降低提供一种新的思路。

基于多物理场仿真的低频变压器温度特性分析及导向结构优化

为了降低低频工况下油浸式电力变压器的热点温度与内部温升,基于电磁-热-流体场多物理场耦合对低频变压器绕组区域导向结构开展优化分析。通过对变压器电磁部分的有限元数值计算,确定低频变压器与同工况下的工频变压器在铁芯和绕组区域的磁密分布与损耗特性区别。然后在此基础上将铁芯和绕组的损耗作为热源代入流体场和温度场进行仿真分析,得到变压器整体和绕组区域局部的温度及油流分布。最后通过构建20 Hz低频变压器绕组区域的油流传热模型,结合有限元仿真研究导油挡板数量与分布对绕组区域油流量、平均温度和热点温度的影响,并获得导向结构的最佳分配方案。研究结果表明,20 Hz低频变压器绕组区域的热点温度较无挡油板的模型下降了14.44%,该结果可为低频变压器紧凑化设计提供优化方案。

配电变压器强波动负荷动态热点温度计算模型

配电变压器是居民、工业配电系统的核心设备,准确获取运行时变压器的动态温度对其安全运行至关重要,尤其是在工厂大型设备频繁启停的波动负荷下。文中提出了一种基于改进遗传编程算法的配电变压器动态热点温度计算方法,并搭建了配电变压器热点温度实验平台,以获得的实验数据作为训练集和预测集。研究结果表明,所提计算方法相较于传统遗传编程算法可以更高效地获得最优个体,预测结果和实测结果的最大误差仅为1.44 K,为配电变压器智能运维和温度监测无传感器化提供了新的技术手段。

油浸式配电变压器分布式热路模型

变压器运行时的热点温度与其绝缘寿命息息相关,是变压器负载最关键的限制因素。为此以配电变压器的散热结构为基础,将变压器油看作绕组的外界环境重点关注绕组层间的散热过程,从而建立了油浸式配电变压器的分布式热路模型。通过该模型可计算出热点温度,获取热点位置。并以100、315和400kVA柱式变压器的相关参数为依据,对所建模型的准确性进行了校验。在额定运行条件下,模型计算结果与变压器温升试验报告中实测的绕组平均温升间的偏差在5%以内,验证了模型的准确性。负载导则法计算出的热点温度略高于模型计算值,而负载导则法留有一定裕度,因此对比结果进一步验证了模型的有效性。模型计算结果表明靠近铁芯与靠近油流的绕组温度较低,中间层绕组温度较高;额定运行条件下不同层绕组的最大温差可达10℃以上。

分布式光纤传感在大型变压器温度和绕组变形监测中的应用研究

为实现对变压器绕组全长温度、应变信息的分布式监测,对一台110kV变压器进行了改造,在其低压绕组和中压绕组上布置传感光纤,探究诸如外部布带包裹式、外部纸包裹式等多种适用于不同类型绕组的光纤布置方式在变压器内部应用的可能,其应用范围可拓展至新生产的智能变压器和返厂变压器的智能化改造。还探究变压器内部传感光纤的引出方式及布线方法,改造完成的变压器经例行试验和型式试验验证符合出厂标准。使用BOTDR、BOTDA、ROTDR等多种分布式光纤传感手段实现对温升试验过程中绕组温度实时监测以及短路试验前后绕组变形情况监测,探究基于分布式光纤传感技术的变压器状态监测数据处理方法,获得变压器在运行过程中的绕组温度场分布以及短路冲击后的应变场分布。

基于Fluent油流模型的油浸式变压器绕组温升计算

给出了计算变压器绕组区域导线和油温升分布的方法,并针对一台实际变压器给出了计算结果。

关于农网高过载能力配电变压器技术导则的讨论

对农网高过载能力配电变压器技术导则进行了分析,对过载能力及过载能力试验进行了研究,对高过载能力配电变压器提出了相关的见解与建议。

油浸式变压器绕组间油流分配计算研究

本文中作者介绍了油浸式变压器绕组间油流分配计算的基本原理,建立了油浸式变压器绕组间的油流分配求解方程组,并对结果进行了试验对比。

配电变压器温升试验方法分析与比较

温升指标是变压器一项非常重要的性能参数,实际工作中经常发现同一台变压器不同厂家检测结果存在明显差异。从试验方法角度介绍了3个典型厂家配电变压器温升指标测试方法,重点对变压器绕组断电时刻电阻值和油平均温升计算方法进行了较为详细的分析和比较,最后对变压器温升试验方法做了总结。

基于GB、IEC、ANSI标准比对及50 Hz/60 Hz变压器温升试验方法研究

围绕变压器GB、IEC和ANSI标准对变压器温升试验方法进行了对比性论述,对容量为200 kVA和400 kVA的液浸式配电变压器进行了50 Hz和60 Hz试验电源下的温升比对试验研究。

应用三维电磁–热–流耦合场分析法计算换流变压器干式套管的温度场分布

换流变压器阀侧干式套管主绝缘材料为环氧树脂/皱纹纸复合材料,散热能力较差,随着输送功率的提高,套管载流量的升高,发热问题已成为制约换流变干式套管安全稳定运行的瓶颈。该文以400k V换流变干式套管为研究对象,采用三维电磁–热–流耦合场分析方法,考虑了热辐射、热传导和对流传热的影响,计算分析了其三维温度场分布,得出了套管内部的温度分布规律。同时,为了验证所用仿真方法的准确性,对400k V换流变干式套管进行了温升试验,对比了测量点的仿真计算结果与温升试验结果,试验结果表明仿真结果与测量结果的差值低于8%,证明了该方法的合理性,可为换流变干式套管的设计提供计算依据。

配电变压器表贴式相变辅助散热温度计算方法

相变辅助散热是提升在运配电变压器过载能力的一种经济而高效的方法。针对这一新的变压器拓扑形式,提出一种场路结合的温度计算方法。首先,建立相变辅助散热配电变压器集总参数热路模型,探究辅助散热模块与波纹片接触热阻采用热路等效温度节点结合散热模块散热量实验的提取方法。在热路模型基础上,预测和评估各种复杂工况下变压器的过载运行性能,为变压器安全过载运行策略提供参考。在场分析法的三维流固耦合模型中采用波纹片表贴处设置等效对流传热系数的处理方法,由热路模型提供边界条件,采用有限体积法获得直观的温度场流场分布。通过样机实验对比发现,场路结合法热点温度和顶层油温的计算结果与实验结果的最大相对误差小于10%,说明该方法能满足工程计算要求。

换流变阀侧套管水冷散热设计与优化分析

随着我国输电线路输送容量的提升,换流变阀侧套管的发热问题日益严重,为提升其长期运行可靠性,该文提出一种适用于换流变阀侧套管的强制水冷结构。采用三维电磁–热–流耦合方法对该结构套管温度分布进行仿真分析,并通过温升试验验证其冷却效果。仿真与试验结果表明,加入水冷结构后,套管内部温度下降明显,且当空气间隙为3mm、冷却水温为45℃时,温度对芯体电场影响最小。研究表明,强制水冷结构能有效解决套管发热问题,进而提高套管载流能力与运行可靠性。

非晶合金配电变压器的过载性能研究

研究了非晶合金配电变压器的过载性能,通过模拟实际过载情况与基于《油浸式电力变压器负载导则》的理论计算得出了过载性能数据,给出了试验结果并进行了技术分析。

基于动态热路模型的配电变压器过载工况下温升研究

本文中作者针对波纹油箱式配电变压器建立了动态热路模型,精确计算了波动过载工况下的动态传热过程,并通过制作样机进行了试验验证。

传统矿物绝缘油配电变压器直接更换天然酯绝缘油可行性研究

将一台传统矿物绝缘油配电变压器依次注入天然酯绝缘油和矿物绝缘油并进行多项试验对比研究。结果表明:注入天然酯绝缘油后的配电变压器外施耐压、感应耐压及绝缘油试验均能满足标准要求,且声级低于矿物绝缘油变压器1.5 dB。由于天然酯绝缘油运动黏度较大,注入天然酯绝缘油后配电变压器温升比矿物绝缘油变压器略高,但仍在允许范围内。可见将传统矿物绝缘油配电变压器绝缘介质直接更换成天然酯绝缘油具有一定的可行性。

10kV一体化柱上变压器台综合配电箱温升试验方法探讨

本文中作者论述了10kV一体化柱上变压器台整机与其部件温升试验方法,分析了整机与部件试验过程之间的差异,根据实例数据,总结了温升试验结果差异的各项因素,并对用在10kV一体化柱上变压器台中的综合配电箱温升试验方法及产品结构提出了改进建议。

浅谈高过载能力配电变压器的温升计算方法

本文中作者介绍了针对高过载能力配电变压器在过载时各部位温升的计算方法,对该变压器的实测与计算值进行了对比,了解了高过载能力变压器的温升分布情况。

一种配电变压器温升自动测量系统的研制

为提高配电变压器抽检工作效率,针对试验过程冗长单一的温升试验,提出了一种配变温升自动测量系统,结合油浸式、干式配变温升试验流程,提出并实现了在软件和硬件上全过程实时自动控制的温升测量系统,免去了人工干预,确保了试验的成功率和稳定性。同时在此还分析了试验过程中可能会带来误差的环节,提出了测量冷、热电阻的注意事项。