CN110763942A - 一种干式变压器剩余寿命的检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种干式变压器剩余寿命的检测方法及装置,检测步骤为(1)采集干式变压器的自身温度和干式变压器所在的环境温度;(2)根据所述自身温度和所述环境温度计算干式变压器在该自身温度下的使用寿命;(3)根据当前采样周期、当前采样周期前已使用的寿命、步骤2)中所计算的使用寿命确定干式变压器的剩余寿命。本发明仅需要采集干式变压器的自身温度和干式变压器所在的环境温度,就能实时计算出干式变压器在当前采样周期下的剩余寿命,该检测方法简单,能够快速、实时的检测出干式变压器的剩余寿命,可以很好的为维修工作者及其他工作人员提供准确的参考时间。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种干式变压器剩余寿命的检测方法及装置。
背景技术
电力系统稳定性以及安全运行是确保电力系统持续稳定输出电能的关键,随着我国电网规模的快速发展,用户在追求基本用电需求的同时,对电力系统稳定可靠性提出更高的需求。无论是生活用电、工业用电等,一旦出现电力系统故障则会造成严重的经济损失,所以提升电力系统稳定性至关重要。其中,变压器是电力系统的重要组成部分,而干式变压器的寿命是系统持续、安全、稳定供电的一个关键因素。
影响干式变压器寿命的因素包括温度、湿度、负载程度等,由于干式变压器负荷变动、外部环境条件变化等诸多因素的影响,变压器的损耗状态与其实际运行时间并不一致,目前仅根据运行时间直接计算变压器的剩余寿命不准确,还有的寿命预测利用浅层神经网络的参数预测误差较大而且比较复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种干式变压器的剩余寿命检测方法及装置,以解决现有干式变压器的剩余寿命预测不准确导致存在安全隐患的问题。
本发明为解决上述技术问题而提供一种干式变压器剩余寿命的检测方法,步骤为:
(1)采集干式变压器的自身温度和干式变压器所在的环境温度;
(2)根据所述自身温度和所述环境温度计算干式变压器在该自身温度下的使用寿命;
(3)根据当前采样周期、当前采样周期下已使用的寿命、步骤2)中所计算的使用寿命确定干式变压器的剩余寿命。
本发明的有益效果是:仅需要采集干式变压器的自身温度和干式变压器所在的环境温度,就能实时计算出干式变压器在当前采样周期下的剩余寿命,该检测方法简单,能够快速、准确的检测出干式变压器的剩余寿命,可以很好的为维修工作者及其他工作人员提供准确的参考时间,避免了剩余寿命预测不准带来的安全隐患。
进一步的,步骤(2)中所述使用寿命的计算公式为:
其中,ST为当前自身温度下干式变压器的使用寿命;A为常数,与干式变压器的线圈绝缘材质有关;T为干式变压器的自身温度;B为干式变压器所在的环境温度;C为谐波温度系数。
进一步的,步骤(3)中所述剩余寿命的计算公式为:
其中,S为干式变压器的剩余寿命;S′0为当前采样周期前的起始寿命,起始寿命通过干式变压器的额定寿命减去当前采样周期前已使用的寿命得到;S0为干式变压器的额定寿命;H为当前的采样周期。
进一步的,所述自身温度是通过设置在干式变压器三相绕组中的温度传感器采集得到。将温度传感器设置在三相绕组中,采集的干式变压器的自身温度更加准确。
进一步的,所述温度传感器为铂热电阻传感器。
进一步的,当所述自身温度小于设定温度阈值时,所述自身温度按设定温度阈值进行计算。
进一步的,所述设定温度阈值为96℃。
本发明为解决上述技术问题而提供一种干式变压器剩余寿命的检测装置,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,所述处理器在运行所述计算机程序时实现上述干式变压器剩余寿命的检测方法
附图说明
图1为本发明的干式变压器剩余寿命的检测方法的流程图;
图2为本发明的干式变压器剩余寿命的检测装置处理过程框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚,下面结合附图及实施例,对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式并不局限于此。
本发明的技术构思:简化了目前寿命预测,仅考虑温度因素对干式变压器寿命的影响,该方法首先计算在当前干式变压器自身温度下的使用寿命,然后再根据当前温度影响下的已使用寿命和当前采样周期,就能计算确定在当前采样周期的剩余寿命。本发明适用于所有线圈为环氧树脂浇注的干式变压器的剩余寿命的计算。
检测装置实施例:
干式变压器剩余寿命的检测装置能实时采集变压器温度信号,使其具备对变压器寿命进行动态检测,实时了解变压器剩余使用寿命。通过干式变压器剩余寿命的检测装置完成剩余寿命的检测后,将计算出的干式变压器的剩余寿命值显示到液晶显示屏上,同时通过RS485通讯接口上传到后台。
检测装置具体包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器在运行所述计算机程序时执行下述干式变压器剩余寿命的检测方法,图1为本发明干式变压器剩余寿命的检测方法的流程图。结合图1,图中所示的寿命检测方法包括以下步骤:
(1)采集干式变压器的自身温度和干式变压器所在的环境温度;
通过设置在干式变压器三相绕组中的温度传感器采集干式变压器的自身温度,通过设置在干式变压器周围合适位置处的温度传感器采集干式变压器所在的环境温度。
本发明对温度传感器的选择不做限制,在本实施例中,采集干式变压器的自身温度的温度传感器为铂热电阻传感器(Pt100),具体将三只铂热电阻传感器(Pt100)预埋在干式变压器的三相绕组中,铂热电阻传感器(Pt100)会产生与三相绕组温度值相应的电阻信号,该电阻信号经过如图2所示的滤波、A/D转换器转化成一个温度值的数字信号,该数字信号即为干式变压器的自身温度。采集干式变压器所在的环境温度的温度传感器为红外传感器,具体依据变压器及其周围器件的结构布局合理设置即可。
(2)根据步骤(1)采集的自身温度和环境温度计算干式变压器在该自身温度下的使用寿命;
使用寿命的计算公式为:
其中,ST为当前自身温度下干式变压器的使用寿命;A为常数,与干式变压器的线圈绝缘材质有关;T为干式变压器的自身温度;B为干式变压器所在的环境温度;C为谐波温度系数,谐波次数越高,谐波温度系数越大。
当采集到的干式变压器的自身温度小于设定温度阈值96℃时,干式变压器的自身温度按设定温度阈值96℃进行计算;当采集到的干式变压器的自身温度大于于设定温度阈值96℃时,干式变压器的自身温度按实际采集的温度值进行计算。
(3)确定干式变压器的剩余寿命;
当前采样周期后的干式变压器的剩余寿命的计算公式为:
其中,S为干式变压器的剩余寿命;S′0为当前采样周期前的起始寿命,起始寿命通过干式变压器的额定寿命减去当前采样周期前已使用的寿命得到;S0为干式变压器的额定寿命;H为当前的采样周期。
采样周期可以以一天为一个采样周期,或者以一年为采样周期H,也可以以一小时为采样周期,具体可以根据需求设置,本发明对采样周期不做限制。
基于上述检测方法,给出具体的应用计算示例。
根据干式变压器铭牌确定S0为干式变压器的额定寿命S0为30年(即262800小时),假设当前的采样周期为一小时,即H=1h。谐波温度系数C=2.5,干式变压器的线圈绝缘材质为F级环氧树脂,因此,常数A=20475。
从干式变压器额定寿命开始投入使用,实时计算干式变压器的剩余寿命:
第一个采样周期:假设采集的干式变压器所在的环境温度B=20℃,采集干式变压器的自身温度T=97℃。
在干式变压器的自身温度下的使用寿命为
第一个采样周期后的剩余寿命为
第二个采样周期:假设采集的干式变压器所在的环境温度B=20℃,采集干式变压器的自身温度T=97℃。
在干式变压器的自身温度下的使用寿命为
第二个采样周期后的剩余寿命为
检测方法实施例:
本发明干式变压器剩余寿命的检测方法步骤为:(1)采集干式变压器的自身温度和干式变压器所在的环境温度;(2)根据所述自身温度和所述环境温度计算干式变压器在该自身温度下的使用寿命;(3)根据当前采样周期、当前采样周期前已使用的寿命、步骤2)中所计算的使用寿命确定干式变压器的剩余寿命。具体的干式变压器剩余寿命的检测方法以在上述实施例中详细介绍,此处不再赘述。
最后应当说明的是,以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解,本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换,但这些变更、修改或者等同替换,均在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种干式变压器剩余寿命的检测方法,其特征在于,步骤为:
(1)采集干式变压器的自身温度和干式变压器所在的环境温度;
(2)根据所述自身温度和所述环境温度计算干式变压器在该自身温度下的使用寿命;
(3)根据当前采样周期、当前采样周期前已使用的寿命、步骤2)中所计算的使用寿命确定干式变压器的剩余寿命。
3.根据权利要求1所述的干式变压器剩余寿命的检测方法,其特征在于,步骤(3)中所述剩余寿命的计算公式为:
其中,S为干式变压器的剩余寿命;S′0为当前采样周期前的起始寿命,起始寿命通过干式变压器的额定寿命减去当前采样周期前已使用的寿命得到;S0为干式变压器的额定寿命;H为当前的采样周期。
4.根据权利要1所述的干式变压器剩余寿命的检测方法,其特征在于,所述自身温度是通过设置在干式变压器三相绕组中的温度传感器采集得到。
5.根据权利要4所述的干式变压器剩余寿命的检测方法,其特征在于,所述温度传感器为铂热电阻传感器。
6.根据权利要5所述的干式变压器剩余寿命的检测方法,其特征在于,当所述自身温度小于设定温度阈值时,所述自身温度按设定温度阈值进行计算。
7.根据权利要6所述的干式变压器剩余寿命的检测方法,其特征在于,所述设定温度阈值为96℃。
8.一种干式变压器剩余寿命的检测装置,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,其特征在于,所述处理器在运行所述计算机程序时实现权利要求1-7任一项所述的干式变压器剩余寿命的检测方法。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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