基于油指数辨识的油浸式变压器风扇风量异常监测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于油指数辨识的油浸式变压器冷却系统风扇风量异常监测方法，所述方法包括建立油浸式变压器在油浸自冷和油浸风冷两种冷却模式下的温升模型、进行变压器的顶层油温计算、对比两种模式下的变压器油指数，从而得到反映风扇风量状态的特征量。所述监测方法根据变压器现场油温数据，通过实时监测变压器油指数的变化趋势来反映风扇运行状态。作为冷却系统风扇的异常状态监测方法，该方法利用变压器油温数据对风扇风量状况进行实时、连续的在线监测，可以弥补现有的风扇定期人工检测方法的不足，大大提高风扇早期故障检测的效率和准确性。检测的效率和准确性。检测的效率和准确性。

Abnormal air flow monitoring method of oil immersed transformer fan based on oil index identification

【技术实现步骤摘要】
基于油指数辨识的油浸式变压器风扇风量异常监测方法


[0001]本专利技术涉及一种基于油指数辨识的油浸式变压器风扇风量异常监测方法，用于监测油浸式变压器冷却系统风扇的风量异常，属于电力变压器在线监测


技术介绍

[0002]变压器作为电力系统中的关键设备，其安全稳定的运行对于电能的可靠传输起着关键性的作用。电力负荷的快速增长让变压器面临着过负荷、绕组热点温度超出限值的潜在风险，进而影响变压器的绕组绝缘和使用寿命。为了确保变压器温升在规程范围内，使其长期可靠运行，保证变压器冷却系统正常运行，其重要性不言而喻。
[0003]目前对油浸式变压器冷却系统的研究主要集中在对冷却系统的智能控制、结构改造、散热器的结构优化及冷却性能的提高等，关于变压器外部冷却风扇故障辨识的相关文献报道很少。此外，在工程实际中，以变压器为主的电力设备的状态检测方法主要是定期的设备检修，不能实现对变压器外置风扇实时、连续的状态监测，且难以发现风扇的潜发性故障。风扇的风量直接反映风扇运行状态的优良，因此，为了实现对变压器风扇运行异常与否的实时监测和早期故障预警，有必本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于油指数辨识的油浸式变压器风扇风量异常监测方法，其特征在于包含如下步骤：步骤1：收集油浸式变压器的铭牌信息、散热器的尺寸信息、散热片数、冷却系统风扇的额定风速、环境温度、变压器负载系数、现场顶层油温数据，分别建立变压器在油浸自冷(ONAN)和油浸风冷(ONAF)冷却方式下的顶层油温升模型；步骤2：根据所述的变压器温升模型，计算变压器在不同负载率下的变压器顶层油温；步骤3：根据获得的顶层油温，利用双对数线性回归和最小二乘法拟合并对比两种冷却方式下的变压器油指数，以此作为判断变压器冷却方式的依据，作为下一步判断风扇运行风量是否异常的可视化指标；步骤4：根据收集的变压器顶层油温数据，实时监测变压器油指数的变化趋势，确定油浸式变压器两种冷却方式的油指数正常变化阈值范围；步骤5：根据辨识的油指数变化趋势，判断其是否超出阈值范围，如果是，启动风扇预警警报，否则返回步骤4。2.根据权利要求1所述的基于油指数辨识的油浸式变压器风扇风量异常监测方法，其特征在于，步骤1中，变压器在油浸自冷(ONAN)模式下的顶层油温计算模型如下：h＝γ((1/ρC
p
Q)
oil
‑
(1/ρC
p
Q)
air
)T
oil2
‑
T
air2
＝(T
oil1
‑
T
air1
)e
‑
hL
式中，ΔT为绝缘油温相对于环境温度的差值，r
oil
、r
q
、r
air
分别为油流侧、散热器壁、空气侧的传热系数，ρ
oil
、(C
P
)
oil
、Q
oil
分别为绝缘油的密度、比热容、平均流量，ρ
air
、(C
P
)
air
、Q
air
分别为空气的密度、比热容、平均流量，T
oil2
、T
oil1
分别为变压器顶层油温和底层油温，T
air2
、T
air1
分别为散热器出口和进口空气温度，L为散热器高度，h为中间计算量。3.根据权利要求2所述的基于油指数辨识的油浸式变压器风扇风量异常监测方法，其特征在于，步骤1中，一台散热器总的散热片数为N，由于同一台散热器总有部分散热片无法被风扇吹到，因此设N1片散热片处于ONAN模式的散热功率为P1，N2片散热片处于ONAF模式的散热功率为P2，所述变压器在油浸风冷(ONAF)模式下的顶层油温计算模型如下：h＝γ((1/ρC
p
Q)
oil
‑
(1/ρC
p
Q)
air
)T
oil2
‑
T
air2
＝(T
oil1
‑
T
air1
)e
‑
hL
P＝P1+P2N＝N1+N2T

【专利技术属性】
技术研发人员：张建文，左弯弯，王冬伟，王路伽，刘康凯，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：