一种大型变压器有载分接开关冷却性能提升方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种大型变压器有载分接开关冷却性能提升方法及系统，该方法包括步骤：获取有载分接开关在电气寿命试验档位切换过程中的电气参数；基于所述电气参数计算有载分接开关在切换过程中的发热量；建立发热量与油温升值的映射关系，基于所述发热量得出油温升值，以输出有载分接开关的发热情况；根据所述发热情况计算冷却器配置方法。本申请可以判断有载分接开关需要配置的冷却器功率，有效的提升有载分接开关的冷却性能，为更好的开展有载分接开关的电气寿命试验提供了有效的支撑。分接开关的电气寿命试验提供了有效的支撑。分接开关的电气寿命试验提供了有效的支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种大型变压器有载分接开关冷却性能提升方法及系统


[0001]本专利技术涉及电子通信
，尤其是涉及一种大型变压器有载分接开关冷却性能提升方法及系统。

技术介绍

[0002]真空有载分接开关作为大型变压器的关键组部件之一，其出厂试验主要是参照《分接开关第1部分：性能要求和试验方法》的要求进行，其中机械切换试验要求进行50万次，主要考核分接开关选择器的性能；电气寿命试验（负载切换试验）要求进行1.2倍额定电气寿命的切换试验（切换次数至少为5万次），主要考核分接开关切换芯子的性能。电气寿命试验是按照负载电流进行切换，实际运行过程中，真空有载分接开关每年切换5000~8000次，然而在出厂试验时，如果工期紧张，每天切换次数高达3000次，如此高频次的切换，对真空有载分接开关冷却性能提出了很高的要求。
[0003]目前制造厂家主要通过在分接开关油室顶部设置温度传感器监测油温变化情况，当油温达到一定阈值则暂停试验，待温度下降至室温再继续试验。这是一种被动应对的方式，极大的影响的试验的连续性。

技术实现思路

[0004]为了更好的开展有载分接开关的电气寿命试验，本申请提供一种大型变压器有载分接开关冷却性能提升方法及系统。
[0005]第一方面，本申请提供一种大型变压器有载分接开关冷却性能提升方法，采用如下的技术方案：一种大型变压器有载分接开关冷却性能提升方法，包括以下步骤：获取有载分接开关在电气寿命试验档位切换过程中的电气参数；基于所述电气参数计算有载分接开关在切换过程中的发热量；建立热量与油温的映射关系，基于所述发热量得出油温升值，以输出有载分接开关的发热情况；根据所述发热情况计算冷却器配置方法。
[0006]通过采用上述技术方案，获取有载分接开关在档位切换过程中的电气参数，由于档位切换过程中的发热主要是负荷电流流过各切换支路上的过渡电阻而产生，根据所获取的电气参数可以进行切换过程中发热量的计算；根据热量与油温之间的映射关系，在计算出发热量的情况下，可确定有载分接开关的发热情况，从而判断有载分接开关需要配置的冷却器功率，有效的提升有载分接开关的冷却性能，为更好的开展有载分接开关的电气寿命试验提供了有效的支撑。
[0007]可选的，所述发热量通过以下方法计算：所述电气参数包括实时电压和实时电流，其中，i表示有载分接开关的切换支路数量；
；；；++；其中，W表示单次切换的发热量，表示电流仅流经第1条切换支路产生的热量，表示电流同时流经第1条切换支路和第2条切换支路产生的热量，表示电流仅流经第2条切换支路产生的热量；表示切换过程开始时电流仅流经第1条切换支路的持续时间，表示电流同时流经第1条切换支路和第2条切换支路的持续时间，表示电流仅流经第2条切换支路的持续时间；表示t时刻流经第1条切换支路的电流幅值，表示t时刻流经第2条切换支路的电流幅值，表示第1条切换支路的过渡电阻阻值，表示第2条切换支路的过渡电阻阻值，表示采样值的时间间隔，表示电流同时流经第1条切换支路和第2条切换支路所构成的回路而产生的环流；的计算方式为：；其中，表示t时刻下的切换电压值通过采用上述技术方案，根据档位切换过程的特点：电流首先流过第1条切换支路；其次，第1条切换支路和第2条切换支路均导通形成回路，两条支路均有电流流通；最后电流切换至第2条切换支路，完成档位切换。通过将每次档位切换的发热量分解成三部分，根据计算出的热量、和，从而得出有载分接开关在档位切换过程中的发热量，使得发热量的计算更准确。
[0008]可选的，所述油温升值通过以下方法计算：；其中，c表示绝缘油的比热容，m表示有载分接开关油室所含油的总量；m的计算方式为：；其中，表示绝缘油密度，表示有载分接开关油室体积。
[0009]通过采用上述技术方案，根据热量与油温的映射关系，可以计算得到单次切换产生的油温升值，使得油温升值的计算更准确，便于更好的得到有载分接开关的发热情况。
[0010]可选的，所述时间间隔通过以下方法计算：获取有载分接开关在电气寿命试验档位切换过程中的采样频率；基于所述采样频率采用公式，计算出时间间隔。
[0011]通过采用上述技术方案，采样频率可以由电气参数采样设备决定，使得时间间隔
的计算更准确，从而使有载分接开关的发热量更准确。
[0012]可选的，根据所述发热情况计算冷却器配置方法的步骤中，包括：；其中，表示有载分接开关的发热功率，表示完成切换的次数，为对应的时间；；其中，表示需要配置的冷却器功率，表示安全系数，表示有载分接开关的油温期望值，表示当前的环境温度。
[0013]通过采用上述技术方案，使得有载分接开关的发热功率的计算更准确，从而更好的对有载分接开关配置冷却器，有效的提升有载分接开关的冷却性能。
[0014]可选的，获取所述电气参数的步骤中，包括：获取所述电气参数的时间跨度T大于或者等于有载分接开关全过程切换时间的两倍；所述全过程切换时间的确定方法为：从第1条切换支路的电气参数幅值发生变化开始计时，直到第i条切换支路的电气参数幅值稳定后计时结束。
[0015]通过采用上述技术方案，以确保获取的电气参数数据可以覆盖至少1个全过程切换。
[0016]第二方面，本申请提供一种大型变压器有载分接开关冷却性能提升系统，采用如下的技术方案：一种大型变压器有载分接开关冷却性能提升系统，所述系统包括参数获取模块、发热量计算模块、油升值计算模块和冷却器配置模块：所述参数获取模块用于获取有载分接开关在电气寿命试验档位切换过程中的电气参数；所述发热量计算模块与参数获取模块连接，用于接收所述电气参数，基于所述电气参数计算有载分接开关在切换过程中的发热量；所述油升值计算模块与发热量计算模块连接，用于接收所述发热量，基于所述发热量得出油温升值，以输出有载分接开关的发热情况；所述冷却器配置模块与油升值计算模块连接，用于接收所述发热情况，根据所述发热情况计算冷却器配置方法。
[0017]通过采用上述技术方案，获取有载分接开关在档位切换过程中的电气参数，由于档位切换过程中的发热主要是负荷电流流过各切换支路上的过渡电阻而产生，根据所获取的电气参数可以进行切换过程中发热量的计算；根据热量与油温之间的映射关系，在计算出发热量的情况下，可确定有载分接开关的发热情况，从而判断有载分接开关需要配置的冷却器功率，有效的提升有载分接开关的冷却性能，为更好的开展有载分接开关的电气寿命试验提供了有效的支撑。
[0018]第三方面，本申请提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储
器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述一种大型变压器有载分接开关冷却性能提升方法的步骤。
[0019]第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种所述方法的计算机程序。
[0020]综上所述，本申请具有以下有益效果：获取有载分接开关在档位切换过程中的电气参数，由于档位切换过程中的发热主要是负荷电流流过各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型变压器有载分接开关冷却性能提升方法，其特征在于，包括以下步骤：获取有载分接开关在电气寿命试验档位切换过程中的电气参数；基于所述电气参数计算有载分接开关在切换过程中的发热量；建立热量与油温的映射关系，基于所述发热量得出油温升值，以输出有载分接开关的发热情况；根据所述发热情况计算冷却器配置方法。2.根据权利要求1所述的一种大型变压器有载分接开关冷却性能提升方法，其特征在于，所述发热量通过以下方法计算：所述电气参数包括实时电压和实时电流，其中，i表示有载分接开关的切换支路数量；；；；++；其中，W表示单次切换的发热量，表示电流仅流经第1条切换支路产生的热量，表示电流同时流经第1条切换支路和第2条切换支路产生的热量，表示电流仅流经第2条切换支路产生的热量；表示切换过程开始时电流仅流经第1条切换支路的持续时间，表示电流同时流经第1条切换支路和第2条切换支路的持续时间，表示电流仅流经第2条切换支路的持续时间；表示t时刻流经第1条切换支路的电流幅值，表示t时刻流经第2条切换支路的电流幅值，表示第1条切换支路的过渡电阻阻值，表示第2条切换支路的过渡电阻阻值，表示采样值的时间间隔，表示电流同时流经第1条切换支路和第2条切换支路所构成的回路而产生的环流；的计算方式为：；其中，表示t时刻下的切换电压值。3.根据权利要求2所述的一种大型变压器有载分接开关冷却性能提升方法，其特征在于，所述油温升值通过以下方法计算：；其中，c表示绝缘油的比热容，m表示有载分接开关油室所含油的总量；m的计算方式为：；其中，表示绝缘油密度，表示有载分接开关油室体积。4.根据权利要求2所述的一种大型变压器有载分接开关冷却性能提升方法，其特征在于，所述时间间隔通过以下方法计算：
获取有载分接开关在电气寿命试验档位切换过程中的采样频率；基于所述采样频率采用公式，计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢志成，邓军，潘志城，周海滨，王剑坤，张晋寅，刘青松，夏谷林，贺智，王奇，张长虹，邓然，邓集瀚，龙启，肖毅，朱强，朱建锋，余一鸣，刘亚东，严英杰，李鹏，毕冬丽，张立婷，
申请(专利权)人：上海华明电力设备制造有限公司上海交通大学，
类型：发明
国别省市：