一种电力变压器寿命评估装置及方法制造方法及图纸

一种电力变压器寿命评估装置及方法，装置包括温度采集单元、温度数据对比单元、降温调节单元与寿命分析单元；本设计在应用中，通过温度采集单元实时采集变压器内部温度，获取变压器内部正常温度区间数据，温度数据对比单元对二者进行对比，并将异常高温数据传输至降温调节单元，同时，降温调节单元对变压器进行降温，设定降温时长阈值上限，通过降温时长与超出降温时长阈值上限比对，二次判定变压器绝缘材料的老化程度，并在变压器内部绝缘材料老化时报警提示，避免因寿命老化导致的安全隐患，寿命分析单元根据该数据对变压器寿命进行精准评估。因此，本发明专利技术不仅可以对变压器的寿命进行评估，而且检测的精准度较高。而且检测的精准度较高。而且检测的精准度较高。

【技术实现步骤摘要】
一种电力变压器寿命评估装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种寿命评估装置，属于电气设备领域，尤其涉及一种电力变压器寿命评估装置及方法。

技术介绍

[0002]电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压的设备，变压器对电力系统稳定、持续、安全运行，以及电力系统的经济效益等有直接关系，所以，对电力变压器健康寿命进行评估具有重要研究意义。
[0003]传统的电力变压器寿命与内部的绝缘材料老化寿命息息相关，当变压器使用至生命周期后期，绝缘材料老化时，绝缘性能会下降，从而引起变压器局部放电内部温度升高，导致变压器内部温度一直处于高于正常温度区间，但是，传统的变压器寿命评估方法主要基于定期维护，缺乏实时监测和准确预测的能力，检测的准确度不高，导致电力系统的不稳定和事故风险的增加，因此，亟需一种寿命评估的手段以解决上述现有技术中存在的问题。
[0004]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术中存在的上述缺陷与问题，提供一种不仅可以对变压器的寿命进行评估，而且检测准确度较高的一种电力变压器寿命评估装置及方法。
[0006]为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案是：一种电力变压器寿命评估装置，所述装置包括温度采集单元、温度数据对比单元、降温调节单元与寿命分析单元；
>[0007]所述温度采集单元用于实时采集变压器的内部温度数据与正常温度区间数据，并将其传输至温度数据对比单元；
[0008]所述温度数据对比单元用于将实时温度数据与正常温度区间数据进行对比，并将超出预设的比对结果传输至降温调节单元；
[0009]所述降温调节单元用于根据比对结果对变压器进行降温，并基于超出降温时长阈值上限的数据对绝缘材料寿命进行二次判定并报警提示；
[0010]所述寿命分析单元用于根据二次判定结果与超出降温时长阈值上限的温度数据，计算变压器的寿命，输出寿命评估结果。
[0011]所述温度数据对比单元包括温度对比模块与预设值时长模块；
[0012]所述温度对比模块用于将变压器的实时温度数据与正常温度区间数据进行对比；
[0013]所述预设值时长模块用于设定预设值时长，并对温度对比模块中高于正常温度区间的数据信息进行计时；若该超温时长超过预设值时长，且实时温度数据高于正常温度区间数据，则将超过预设值时长的实时温度数据输出至降温调节单元。
[0014]所述温度数据对比单元还包括温度数据记录模块，所述温度数据记录模块用于对
变压器的内部温度数据进行记录，并将其转化为可视化视图。
[0015]所述降温调节单元包括水冷降温模块与绝缘材料老化判定模块；
[0016]所述水冷降温模块用于控制散热系统对变压器内部进行降温；
[0017]所述绝缘材料老化判定模块用于收集变压器的历史温度数据与降温时长数据，并建立降温时长阈值上限；若降温时长大于等于阈值上限，则表明变压器绝缘材料存在老化。
[0018]所述降温调节单元还包括多因素判定模块，所述多因素判定模块用于检测变压器内部放电信号并分析其特征，对变压器绝缘材料老化进行二次判定；若出现放电信号异常，则判定变压器绝缘材料存在老化。
[0019]所述降温调节单元还包括警示模块，所述警示模块用于在检测到绝缘材料老化问题后进行报警提示。
[0020]所述寿命分析单元包括寿命模型构建模块与寿命评估模块；
[0021]所述寿命模型构建模块用于建立温度指数模型描述变压器绝缘材料老化寿命与温度之间的关系；
[0022]所述寿命评估模块用于将超出降温时长阈值上限的温度数据传输至寿命模型构建模块进行变压器使用寿命的评估。
[0023]一种电力变压器寿命评估方法，所述方法包括：
[0024]S1、实时采集变压器的内部温度数据与正常温度区间数据；
[0025]S2、将实时温度数据与正常温度区间数据进行对比；若实时温度数据大于等于正常温度区间数据，则对超温时长进行计时；若超温时长超过预设值时长，且实时温度数据大于等于正常温度区间数据，则对变压器进行降温，并记录降温时长数据；
[0026]S3、将降温时长数据与历史降温阈值上限进行比对；若降温时长数据大于等于历史降温阈值上限，则表明变压器绝缘材料存在老化，并进行二次判定；
[0027]S4、检测变压器内部的放电信号，并分析其放电特征进行二次判定；若出现放电信号异常，则判定变压器绝缘材料存在老化；
[0028]S5、根据绝缘材料老化数据与温度数据，分析绝缘材料老化寿命和温度之间的关系，评估获得变压器的老化寿命。
[0029]所述步骤S5，评估获得变压器的老化寿命包括：
[0030]S51、收集变压器绝缘材料老化数据与温度数据，并对数据进行预处理；
[0031]S52、对数据进行分析，确定变压器绝缘材料老化寿命与温度之间的关系；
[0032]S53、建立温度指数模型描述变压器绝缘材料老化寿命与温度之间的关系；
[0033]S54、将数据应用于温度指数模型进行预测，比较预测结果与实际观测值，评估温度指数模型的准确性，对温度指数模型进行优化；
[0034]S55、将优化后的温度指数模型应用于实际的温度数据中，对变压器绝缘材料的老化寿命进行评估。
[0035]所述温度指数模型，其表达式如下：
[0036]；
[0037]其中：为老化速率或寿命；为常数，表示参考温度下的老化速度；为活化能，表示材料老化对温度的敏感程度；为玻尔兹曼常数；为当前温度。
[0038]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0039]1、本专利技术一种电力变压器寿命评估装置及方法中，装置包括温度采集单元、温度数据对比单元、降温调节单元与寿命分析单元；本设计在应用中，通过温度采集单元实时采集变压器内部温度，获取变压器内部正常温度区间数据，温度数据对比单元对二者进行对比，并将异常高温数据传输至降温调节单元，同时，降温调节单元对变压器进行降温，设定降温时长阈值上限，通过降温时长与超出降温时长阈值上限比对，二次判定变压器绝缘材料的老化程度，并在变压器内部绝缘材料老化时报警提示，避免因寿命老化导致的安全隐患，寿命分析单元根据该数据对变压器寿命进行精准评估。因此，本专利技术不仅可以对变压器的寿命进行评估，而且检测的精准度较高。
[0040]2、本专利技术一种电力变压器寿命评估装置及方法中，降温调节单元包括水冷降温模块、绝缘材料老化判定模块与多因素判定模块；本设计在应用中，由于变压器在使用时，当变压器所供电设备的负载突然增加时，变压器内部温度上升，通过水冷降温模块控制散热系统，能够快速对内部进行散热，并基于降温时长判断绝缘材料是否老化，然后通过多因素判定模块进一步确认，避免了因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力变压器寿命评估装置，其特征在于：所述装置包括温度采集单元（1）、温度数据对比单元（2）、降温调节单元（3）与寿命分析单元（4）；所述温度采集单元（1）用于实时采集变压器的内部温度数据与正常温度区间数据，并将其传输至温度数据对比单元（2）；所述温度数据对比单元（2）用于将实时温度数据与正常温度区间数据进行对比，并将超出预设的比对结果传输至降温调节单元（3）；所述降温调节单元（3）用于根据比对结果对变压器进行降温，并基于超出降温时长阈值上限的数据对绝缘材料寿命进行二次判定并报警提示；所述寿命分析单元（4）用于根据二次判定结果与超出降温时长阈值上限的温度数据，计算变压器的寿命，输出寿命评估结果。2.根据权利要求1所述的一种电力变压器寿命评估装置，其特征在于：所述温度数据对比单元（2）包括温度对比模块（21）与预设值时长模块（22）；所述温度对比模块（21）用于将变压器的实时温度数据与正常温度区间数据进行对比；所述预设值时长模块（22）用于设定预设值时长，并对温度对比模块（21）中高于正常温度区间的数据信息进行计时；若该超温时长超过预设值时长，且实时温度数据高于正常温度区间数据，则将超过预设值时长的实时温度数据输出至降温调节单元（3）。3.根据权利要求1所述的一种电力变压器寿命评估装置，其特征在于：所述温度数据对比单元（2）还包括温度数据记录模块（23），所述温度数据记录模块（23）用于对变压器的内部温度数据进行记录，并将其转化为可视化视图。4.根据权利要求1所述的一种电力变压器寿命评估装置，其特征在于：所述降温调节单元（3）包括水冷降温模块（31）与绝缘材料老化判定模块（32）；所述水冷降温模块（31）用于控制散热系统对变压器内部进行降温；所述绝缘材料老化判定模块（32）用于收集变压器的历史温度数据与降温时长数据，并建立降温时长阈值上限；若降温时长大于等于阈值上限，则表明变压器绝缘材料存在老化。5.根据权利要求1所述的一种电力变压器寿命评估装置，其特征在于：所述降温调节单元（3）还包括多因素判定模块（33），所述多因素判定模块（33）用于检测变压器内部放电信号并分析其特征，对变压器绝缘材料老化进行二次判定；若出现放电信号异常，则判定变压器绝缘材料存在老化。6.根据权利要求1所述的一种电力变压...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智威，陈理，张洪，白尧，方钊，张赵阳，王巍，廖晓红，孙利平，鲍超斌，蔡杰，周蠡，马莉，陈然，周英博，熊川羽，舒思睿，
申请(专利权)人：武汉启亦电气有限公司，
类型：发明
国别省市：