CN112362185B - 一种数字式变压器温度计 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种数字式变压器温度计，通过增加对变压器环境温度的采样，能够结合负荷电流获得顶层油温模拟值，以此与顶层油温采样值进行比较，实现对油温传感器的自检验；同时，本发明基于负荷电流来获取绕组温度值，所以其涉及的检验也仅需要检验电流采样值精度和核对参数设置；因此，本发明的变压器温度计可实现不停电在线快速检验，并减少出错环节，解决现有变压器温度计的检验费时费力且影响变压器运行可靠性的问题，能够及时发现偏差缺陷，保证变压器温度计的性能。

Description

一种数字式变压器温度计

技术领域

本发明涉及电力设备传感检测技术领域，具体涉及一种数字式变压器温度计。

背景技术

变压器运行过程中产生损耗而发热，使变压器油温与绕组温度升高。及时掌握变压器油温和绕组温度，对变压器的经济、安全运行具有重要意义。公开时间为2011.12.21，公开号为CN 102288316 A的中国专利：数字式变压器绕组温度测量装置，试图提供一种测量精度高、自动化程度高、安装使用方便的方案；但是，由于需要对顶层油温进行采样，现有方案一旦没能及时发现油温传感器的偏差缺陷，势必影响到其测量精度。另外，目前对变压器温度计的检验不但费时费力，还极易因来回拆装影响变压器运行的可靠性。因此，如何能够保证现有变压器温度计的性能，仍旧是一个亟待关注的技术问题。

发明内容

针对现有技术的局限，本发明提出一种数字式变压器温度计，本发明采用的技术方案是：

一种数字式变压器温度计，包括数据处理模块、显示模块以及电源模块，其特征在于，还包括用于获取顶层油温采样值的油温传感器、用于获取环境温度采样值的环境温度传感器、用于获取负荷电流采样值的交流电流变送器以及输出驱动模块；所述负荷电流采样值包括电源侧电流的采样值；

所述数据处理模块根据所述环境温度采样值以及负荷电流采样值，获取顶层油温模拟值；所述数据处理模块对所述顶层油温模拟值与所述顶层油温采样值进行比较，获取所述顶层油温模拟值与所述顶层油温采样值之间的偏差值；若所述顶层油温模拟值与所述顶层油温采样值之间的偏差值持续超出预设的偏差阈值，且持续的时间超出了预设的偏差时间阈值，所述数据处理模块通过所述输出驱动模块输出对应的报警信号；

所述数据处理模块根据所述负荷电流采样值，获取绕组温度相对顶层油温的温升；通过将所述顶层油温采样值以及绕组温度相对顶层油温的温升相加，获取绕组温度值；

所述数据处理模块在所述顶层油温采样值超出预设的油温阈值或所述绕组温度值超出预设的绕组温度阈值时，通过所述输出驱动模块输出对应的报警信号或变压器冷却装置控制信号。

相较于现有技术，本发明的变压器温度计通过增加对变压器环境温度的采样，能够结合负荷电流获得顶层油温模拟值，以此与顶层油温采样值进行比较，实现对油温传感器的自检验；同时，本发明基于负荷电流来获取绕组温度值，所以其涉及的检验也仅需要检验电流采样值精度和核对参数设置；因此，本发明的变压器温度计可实现不停电在线快速检验，并减少出错环节，解决现有变压器温度计的检验费时费力且影响变压器运行可靠性的问题，能够及时发现偏差缺陷，保证变压器温度计的性能。

作为一种优选方案，所述数据处理模块按以下公式获取顶层油温模拟值：

θ′_o(n)＝θ′_o(n-1)+Δθ′_o(n)；

其中，θ′_o(n)为第n次采样的顶层油温模拟值，θ′_o(n-1)为第n-1次采样的顶层油温模拟值，Δθ′_o(n)为第n次采样在采样时间间隔发生的油温变化量；

其中，Δt为采样时间间隔长度，θ_a(n-1)为第n-1次采样的环境温度采样值；k₁₁为相应的变压器热模型常数，自然油循环时为0.5，启动强迫油循环时为1.0；τ_o为变压器油时间常数，P_e为变压器空载损耗，P_w为变压器绕组损耗，Δθ_oτ为额定损耗，即空载损耗及负载损耗下的顶层油稳态温升，K_e为铁芯损耗系统参数，K_w为绕组损耗系统参数；

对于绕组损耗系统参数K_w，若所述负荷电流采样值仅为电源侧电流的采样值，则绕组损耗系统参数K_w取电源侧电流的采样值与电源侧电流的额定电流之比；涉及到三绕组变压器时，若所述负荷电流采样值还包括三绕组变压器三侧电流中另外两侧电流的采样值，则绕组损耗系统参数K_w如下：

I₁、I₂、I₃、I_1n、I_2n、I_3n分别为三侧电流对应的采样值与额定值。

进一步的，所述数据处理模块根据变压器当前的冷却方式设置所述k₁₁、τ_o、P_e、P_w、I_1n、I_2n、I_3n的参数值，所述数据处理模块根据当前所述输出驱动模块输出的变压器冷却装置控制信号判断变压器当前的冷却方式。

作为一种可选方案，所述数字式变压器温度计还包括用于获取负荷电压采样值的交流电压变送器；

所述数据处理模块在对所述油温传感器进行检验的过程中，若没有通过所述交流电压变送器获取负荷电压采样值，则所述铁芯损耗系统参数K_e的值为1，否则所述铁芯损耗系统参数K_e的值根据所述负荷电压采样值所对应的变压器空载试验数据设置。

通过增设所述交流电压变送器，能够进一步提高顶层油温模拟值的模拟精度，从而提升所述数据处理模块在对所述油温传感器进行检验的检验准确性。

作为一种优选的方案，所述绕组温度值包括快速响应绕组温度量，所述数据处理模块按以下公式获取所述快速响应绕组温度量θ′_h：

其中，θ_o为顶层油温采样值；Δθ_hr为变压器在额定电流下热点温度对顶层油温的梯度；y为电流对绕组温升的指数幂，即绕组指数；I₁、I_1n分别为电源侧电流的采样值与额定值；

即快速响应绕组温度量之中绕组温度相对顶层油温的温升。

通过所述快速响应绕组温度量，能够很好地满足在负荷上升阶段能够较快地启动变压器冷却系统而在负荷的下降阶段较早地停运变压器冷却系统的需求，从而更好地发挥变压器冷却系统的散热效果，降低变压器运行的最高温度，并减少变压器冷却系统的电能损耗。

作为一种优选的方案，所述绕组温度值包括准确时间常数绕组温度量，所述数据处理模块按以下公式获取所述准确时间常数绕组温度量：

θ_h(n)＝θ_o(n)+Δθ_h(n)；

其中，θ_h(n)为第n次采样的准确时间常数绕组温度量，θ_o(n)为第n次采样的顶层油温采样值，Δθ_h(n)为第n采样的准确时间常数绕组温度变化量，即准确时间常数绕组温度量之中绕组温度相对顶层油温的温升；

Δθ_h(n)＝Δθ_h1(n)-Δθ_h2(n)；

Δθ_h1(n)为第n采样的反映绕组热容量下温度变化的参数，Δθ_h2(n)为第n采样的反映变压器油热容量影响的流动性修正值；

其中，Δt为采样时间间隔长度；k₂₁为相应的变压器热模型常数，自然油循环取2.0，启动强迫油循环时取1.3，导向油循环变压器取1.0；k₂₂为相应的变压器热模型常数，自然油循环时取2.0，启动强迫油循环时取1.0；τ_o为变压器油时间常数，τ_w为变压器绕组时间常数，Δθ_hr为变压器在额定电流下热点温度对顶层油温的梯度。

通过所述准确时间常数绕组温度量，能够在变压器重载与过负荷阶段，需要准确测量绕组温度时，为有效进行负荷调整、应急处理提供准确绕组温度依据，为变压器绝缘材料剩余寿命计算提供准确数据。

进一步的，所述数据处理模块根据变压器当前的冷却方式设置所述k₂₁、k₂₂、τ_o、I_1n的参数值，所述数据处理模块根据当前的变压器冷却装置控制信号判断变压器当前的冷却方式。

进一步的，所述偏差阈值以及偏差时间阈值根据变压器所处户内、外条件设置。

作为一种优选的方案，所述数字式变压器温度计还包括命令输入模块，所述命令输入模块通过键盘和/或按钮和/或触摸屏的方式供操作人员进行指令输入；所述数据处理模块通过所述命令输入模块接受指令，执行对应的操作。

作为一种优选的方案，所述数字式变压器温度计还包括通讯模块；所述数据处理模块通过所述通讯模块进行信息交互。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的数字式变压器温度计的模块示意图；

图2为本发明实施例2提供的数字式变压器温度计的模块示意图；

图3为本发明实施例数据处理模块获取顶层油温模拟值的流程示意图；

图4为本发明实施例数据处理模块检验油温传感器的流程示意图；

图5为本发明实施例数据处理模块获取绕组温度值的流程示意图；

附图标记说明：1、数据处理模块；2、显示模块；3、电源模块；4、油温传感器；5、环境温度传感器；6、交流电流变送器；7、输出驱动模块；8、交流电压变送器；9、命令输入模块；10、通讯模块。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请实施例保护的范围。

在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

为了解决现有技术的局限性，本实施例提供了一种技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

请参考图1，一种数字式变压器温度计，包括数据处理模块1、显示模块2以及电源模块3，其特征在于，还包括用于获取顶层油温采样值的油温传感器4、用于获取环境温度采样值的环境温度传感器5、用于获取负荷电流采样值的交流电流变送器6以及输出驱动模块7；所述负荷电流采样值包括电源侧电流的采样值；

所述数据处理模块1根据所述环境温度采样值以及负荷电流采样值，获取顶层油温模拟值；所述数据处理模块1对所述顶层油温模拟值与所述顶层油温采样值进行比较，获取所述顶层油温模拟值与所述顶层油温采样值之间的偏差值；若所述顶层油温模拟值与所述顶层油温采样值之间的偏差值持续超出预设的偏差阈值，且持续的时间超出了预设的偏差时间阈值，所述数据处理模块1通过所述输出驱动模块输出对应的报警信号；

所述数据处理模块1根据所述负荷电流采样值，获取绕组温度相对顶层油温的温升；通过将所述顶层油温采样值以及绕组温度相对顶层油温的温升相加，获取绕组温度值；

所述数据处理模块1在所述顶层油温采样值超出预设的油温阈值或所述绕组温度值超出预设的绕组温度阈值时，通过所述输出驱动模块输出对应的报警信号或变压器冷却装置控制信号。

相较于现有技术，本发明的变压器温度计通过增加对变压器环境温度的采样，能够结合负荷电流获得顶层油温模拟值，以此与顶层油温采样值进行比较，实现对油温传感器的自检验；同时，本发明基于负荷电流来获取绕组温度值，所以其涉及的检验也仅需要检验电流采样值精度和核对参数设置；因此，本发明的变压器温度计可实现不停电在线快速检验，并减少出错环节，解决现有变压器温度计的检验费时费力且影响变压器运行可靠性的问题，能够及时发现偏差缺陷，保证变压器温度计的性能。

具体的，现有技术中对绕组温度的测量主要通过补偿电阻流过负荷电流的方法模拟，模拟电阻为标准化设计，由于不同变压器的额定电流和CT变比、铜油温差的差异，需要电流适配器进行调节补偿电阻流过的实际电流，经过中间环节多，设置复杂，检验困难。其常出现因补偿回路接线错误或设置错误造成绕组温度测量不准确，且涉及到的检验步骤也相当麻烦。

而本实施例所采取的绕组温度测量方式则是通过采样负荷电流，获取绕组温度相对顶层油温的温升，再加上顶层油温的采样值，从而获得绕组温度。因此，对本实施例绕组温度的检验也仅需要检验电流采样值精度和核对参数设置。

所述数据处理模块1可由微处理器实现。

所述显示模块2通过数码管、液晶屏或LED屏，显示温度计的温度值、状态、参数等数据。

所述电源模块3可将交流220V或直流220V、110V输入电源转换为数据处理模块1、环境温度传感器等各模块使用的直流5V、12V等，以此向本发明的变压器温度计的各模块供电的直流电源。

所述油温传感器4可选用PT100或Cu50传感器，在实际运用时设于变压器顶部，测量变压器顶层油温。

所述环境温度传感器5同样选用PT100或Cu50传感器，在实际运用时设于变压器之外，测量变压器运行环境的温度。

所述交流电流变送器6可将变压器电源侧或各侧套管CT或开关CT二次电流输入转换为直流电压值，并通过A/D转换为数字量。

所述输出驱动模块7具体可采用光电隔离、小继电器来输出独立接点。

作为一种优选实施例，所述数据处理模块1按以下公式获取顶层油温模拟值：

θ′_o(n)＝θ′_o(n-1)+Δθ′_o(n)；

其中，θ′_o(n)为第n次采样的顶层油温模拟值，θ′_o(n-1)为第n-1次采样的顶层油温模拟值，Δθ′_o(n)为第n次采样在采样时间间隔发生的油温变化量；

其中，Δt为采样时间间隔长度，θ_a(n-1)为第n-1次采样的环境温度采样值；k₁₁为相应的变压器热模型常数，自然油循环时为0.5，启动强迫油循环时为1.0；τ_o为变压器油时间常数，P_e为变压器空载损耗，P_w为变压器绕组损耗，Δθ_oτ为额定损耗，即空载损耗及负载损耗下的顶层油稳态温升，K_e为铁芯损耗系统参数，K_w为绕组损耗系统参数；

对于绕组损耗系统参数K_w，若所述负荷电流采样值仅为电源侧电流的采样值，则绕组损耗系统参数K_w取电源侧电流的采样值与电源侧电流的额定电流之比；涉及到三绕组变压器时，若所述负荷电流采样值还包括三绕组变压器三侧电流中另外两侧电流的采样值，则绕组损耗系统参数K_w如下：

I₁、I₂、I₃、I_1n、I_2n、I_3n分别为三侧电流对应的采样值与额定值。

进一步的，所述数据处理模块1根据变压器当前的冷却方式设置所述k₁₁、τ_o、P_e、P_w、I_1n、I_2n、I_3n的参数值，所述数据处理模块1根据当前所述输出驱动模块7输出的变压器冷却装置控制信号判断变压器当前的冷却方式。

作为一种可选方案，所述数字式变压器温度计还包括用于获取负荷电压采样值的交流电压变送器8；

所述数据处理模块1在对所述油温传感器5进行检验的过程中，若没有通过所述交流电压变送器获取负荷电压采样值，则所述铁芯损耗系统参数K_e的值为1，否则所述铁芯损耗系统参数K_e的值根据所述负荷电压采样值所对应的变压器空载试验数据设置。

通过增设所述交流电压变送器8，能够进一步提高顶层油温模拟值的模拟精度，从而提升所述数据处理模块对所述油温传感器进行检验的检验准确性。

具体的，所述交流电压变送器8可将变压器电源侧PT二次电压输入转换为直流电压值，并通过A/D转换为数字量。

作为一种优选的方案，所述绕组温度值包括快速响应绕组温度量，所述数据处理模块按以下公式获取所述快速响应绕组温度量θ′_h：

其中，θ_o为顶层油温采样值；Δθ_hr为变压器在额定电流下热点温度对顶层油温的梯度；y为电流对绕组温升的指数幂，即绕组指数；I₁、I_1n分别为电源侧电流的采样值与额定值；

即快速响应绕组温度量之中绕组温度相对顶层油温的温升。

通过所述快速响应绕组温度量，能够很好地满足在负荷上升阶段能够较快地启动变压器冷却系统而在负荷的下降阶段较早地停运变压器冷却系统的需求，从而更好地发挥变压器冷却系统的散热效果，降低变压器运行的最高温度，并减少变压器冷却系统的电能损耗。

作为一种优选的方案，所述绕组温度值包括准确时间常数绕组温度量，所述数据处理模块按以下公式获取所述准确时间常数绕组温度量：

θ_h(n)＝θ_o(n)+Δθ_h(n)；

其中，θ_h(n)为第n次采样的准确时间常数绕组温度量，θ_o(n)为第n次采样的顶层油温采样值，Δθ_h(n)为第n采样的准确时间常数绕组温度变化量，即准确时间常数绕组温度量之中绕组温度相对顶层油温的温升；

Δθ_h(n)＝Δθ_h1(n)-Δθ_h2(n)；

Δθ_h1(n)为第n采样的反映绕组热容量下温度变化的参数，Δθ_h2(n)为第n采样的反映变压器油热容量影响的流动性修正值；

其中，Δt为采样时间间隔长度；k₂₁为相应的变压器热模型常数，自然油循环取2.0，启动强迫油循环时取1.3，导向油循环变压器取1.0；k₂₂为相应的变压器热模型常数，自然油循环时取2.0，启动强迫油循环时取1.0；τ_o为变压器油时间常数，τ_w为变压器绕组时间常数，Δθ_hr为变压器在额定电流下热点温度对顶层油温的梯度。

通过所述准确时间常数绕组温度量，能够在变压器重载与过负荷阶段，需要准确测量绕组温度时，为有效进行负荷调整、应急处理提供准确绕组温度依据，为变压器绝缘材料剩余寿命计算提供准确数据。

进一步的，所述数据处理模块1根据变压器当前的冷却方式设置所述k₂₁、k₂₂、τ_o、I_1n的参数值，所述数据处理模块1根据当前所述输出驱动模块7输出的变压器冷却装置控制信号判断变压器当前的冷却方式。

具体的，在一种可选的实施例，可参阅图4，所述数据处理模块1在循环获取所述绕组温度值的过程中，可依据先获取快速响应绕组温度量再获取准确时间常数绕组温度量的方式持续取样和计算。

进一步的，所述偏差阈值以及偏差时间阈值根据变压器所处户内、外条件设置。

具体的，可参阅图4以及图5，本实施例在一个检验周期内可对油温传感器4进行循环多次的检验来保证温度计的性能；同时，考虑到户外变压器散热工况受日照、雨雪、大风等天气因素影响较大，因此变压器油温计算值与实际顶层油温有交大偏差，因此偏差阈值与偏差时间阈值的判断过程适宜取较大的阈值，如偏差阈值取4K，偏差时间阈值48小时；而户内与半户内变压器散热受天气变化影响较小，变压器油温计算值与实际顶层油温偏差较小，因此偏差阈值与偏差时间阈值适宜取较小值，如油温差取2K，时间4小时。

作为一种优选的方案，所述数字式变压器温度计还包括命令输入模块9，所述命令输入模块9通过键盘和/或按钮和/或触摸屏的方式供操作人员进行指令输入；所述数据处理模块1通过所述命令输入模块9接受指令，执行对应的操作。

作为一种优选的方案，所述数字式变压器温度计还包括通讯模块10；所述数据处理模块1通过所述通讯模块10进行信息交互。

具体的，所述通讯模块10可采取串口、485总线、蓝牙、WIFI等方式与外部的通讯管理机进行信息交互，来接收命令、修改参数设置、输出温度值、状态与报警信息等。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种数字式变压器温度计，包括数据处理模块、显示模块(2)以及电源模块(3)，其特征在于，还包括用于获取顶层油温采样值的油温传感器(4)、用于获取环境温度采样值的环境温度传感器(5)、用于获取负荷电流采样值的交流电流变送器(6)以及输出驱动模块(7)；所述负荷电流采样值包括电源侧电流的采样值；

所述数据处理模块(1)根据所述环境温度采样值以及负荷电流采样值，获取顶层油温模拟值；所述数据处理模块(1)对所述顶层油温模拟值与所述顶层油温采样值进行比较，获取所述顶层油温模拟值与所述顶层油温采样值之间的偏差值；若所述顶层油温模拟值与所述顶层油温采样值之间的偏差值持续超出预设的偏差阈值，且持续的时间超出了预设的偏差时间阈值，所述数据处理模块(1)通过所述输出驱动模块输出对应的报警信号；

所述数据处理模块(1)根据所述负荷电流采样值，获取绕组温度相对顶层油温的温升；通过将所述顶层油温采样值以及绕组温度相对顶层油温的温升相加，获取绕组温度值；

所述数据处理模块(1)在所述顶层油温采样值超出预设的油温阈值或所述绕组温度值超出预设的绕组温度阈值时，通过所述输出驱动模块输出对应的报警信号或变压器冷却装置控制信号；

所述数据处理模块(1)按以下公式获取顶层油温模拟值：

θ'_o(n)＝θ'_o(n-1)+Δθ'_o(n)；

其中，θ'_o(n)为第n次采样的顶层油温模拟值，θ'_o(n-1)为第n-1次采样的顶层油温模拟值，Δθ'_o(n)为第n次采样在采样时间间隔发生的油温变化量；

其中，Δt为采样时间间隔长度，θ_a(n-1)为第n-1次采样的环境温度采样值；k₁₁为相应的变压器热模型常数，自然油循环时为0.5，启动强迫油循环时为1.0；τ_o为变压器油时间常数，P_e为变压器空载损耗，P_w为变压器绕组损耗，Δθ_oτ为额定损耗，即空载损耗及负载损耗下的顶层油稳态温升，K_e为铁芯损耗系统参数，K_w为绕组损耗系统参数；

对于绕组损耗系统参数K_w，若所述负荷电流采样值仅为电源侧电流的采样值，则绕组损耗系统参数K_w取电源侧电流的采样值与电源侧电流的额定电流之比；涉及到三绕组变压器时，若所述负荷电流采样值还包括三绕组变压器三侧电流中另外两侧电流的采样值，则绕组损耗系统参数K_w如下：

I₁、I₂、I₃、I_1n、I_2n、I_3n分别为三侧电流对应的采样值与额定值。

2.根据权利要求1所述的数字式变压器温度计，其特征在于，所述数据处理模块(1)根据变压器当前的冷却方式设置所述k₁₁、τ_o、P_e、P_w、I_1n、I_2n、I_3n的参数值，所述数据处理模块(1)根据当前所述输出驱动模块(7)输出的变压器冷却装置控制信号判断变压器当前的冷却方式。

3.根据权利要求1所述的数字式变压器温度计，其特征在于，还包括用于获取负荷电压采样值的交流电压变送器(8)；

所述数据处理模块(1)在对所述油温传感器(4)进行检验的过程中，若没有通过所述交流电压变送器(8)获取负荷电压采样值，则所述铁芯损耗系统参数K_e的值为1，否则所述铁芯损耗系统参数K_e的值根据所述负荷电压采样值所对应的变压器空载试验数据设置。

4.根据权利要求1所述的数字式变压器温度计，其特征在于，所述绕组温度值包括快速响应绕组温度量，所述数据处理模块(1)按以下公式获取所述快速响应绕组温度量θ'_h：

其中，θ_o为顶层油温采样值；Δθ_hr为变压器在额定电流下热点温度对顶层油温的梯度；y为电流对绕组温升的指数幂，即绕组指数；I₁、I_1n分别为电源侧电流的采样值与额定值；

即快速响应绕组温度量之中绕组温度相对顶层油温的温升。

5.根据权利要求1所述的数字式变压器温度计，其特征在于，所述绕组温度值包括准确时间常数绕组温度量，所述数据处理模块(1)按以下公式获取所述准确时间常数绕组温度量：

θ_h(n)＝θ_o(n)+Δθ_h(n)；

其中，θ_h(n)为第n次采样的准确时间常数绕组温度量，θ_o(n)为第n次采样的顶层油温采样值，Δθ_h(n)为第n采样的准确时间常数绕组温度变化量，即准确时间常数绕组温度量之中绕组温度相对顶层油温的温升；

Δθ_h(n)＝Δθ_h1(n)-Δθ_h2(n)；

Δθ_h1(n)为第n采样的反映绕组热容量下温度变化的参数，Δθ_h2(n)为第n采样的反映变压器油热容量影响的流动性修正值；

其中，Δt为采样时间间隔长度；k₂₁为相应的变压器热模型常数，自然油循环取2.0，启动强迫油循环时取1.3，导向油循环变压器取1.0；k₂₂为相应的变压器热模型常数，自然油循环时取2.0，启动强迫油循环时取1.0；τ_o为变压器油时间常数，τ_w为变压器绕组时间常数，Δθ_hr为变压器在额定电流下热点温度对顶层油温的梯度。

6.根据权利要求5所述的数字式变压器温度计，其特征在于，所述数据处理模块(1)根据变压器当前的冷却方式设置所述k₂₁、k₂₂、τ_o、I_1n的参数值，所述数据处理模块(1)根据当前所述输出驱动模块(7)输出的变压器冷却装置控制信号判断变压器当前的冷却方式。

7.根据权利要求1所述的数字式变压器温度计，其特征在于，所述偏差阈值以及偏差时间阈值根据变压器所处户内、外条件设置。

8.根据权利要求1所述的数字式变压器温度计，其特征在于，还包括命令输入模块(9)，所述命令输入模块(9)通过键盘和/或按钮和/或触摸屏的方式供操作人员进行指令输入；所述数据处理模块(1)通过所述命令输入模块接受指令，执行对应的操作。

9.根据权利要求1所述的数字式变压器温度计，其特征在于，还包括通讯模块(10)；所述数据处理模块(1)通过所述通讯模块(10)进行信息交互。

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