一种配电变压器嵌入式模块化温度传感器布置方法技术

本发明专利技术公开了一种配电变压器嵌入式模块化温度传感器布置方法，属于电力设备状态监测技术领域。首先根据配电变压器的冷却类型和结构参数，确定温度传感器的整体布置形式；然后计算配电变压器的电热参数和冷却介质参数，进行配电变压器的温度场仿真计算，得到配电变压器的温度场分布；并根据配电变压器的温度场分布，确定温度热点；最后根据确定的温度热点和配电变压器的结构，确定温度传感器的布置位置，并进行温度传感器的选型和尺寸选择。本发明专利技术通过流程化的整体设计，提高了配电变压器的温度监测的有效性和准确性。温度监测的有效性和准确性。温度监测的有效性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种配电变压器嵌入式模块化温度传感器布置方法


[0001]本专利技术属于电力设备状态监测
，具体涉及一种配电变压器嵌入式模块化温度传感器布置方法。

技术介绍

[0002]电力变压器作为电力系统中的重要设备，有着变换交流电压和电流，进行电能传输的重要功能。配电变压器作为面向用户的重要变电设备，运行状态直接关系着电力系统工作的可靠性和稳定性。因此，保障配电变压器的正常运行，通过多种方式进行配电变压器的安全监测和故障检测有着非常重要的意义。
[0003]据统计变压器运行过程中过热故障经常发生，是威胁变压器安全运行的严重故障。若过热故障不能及时检测并清除，就会导致变压器的加速老化，缩短变压器的运行寿命，造成绕组之间短路，严重情况下会直接导致火灾爆炸等恶性运行事故，威胁设备安全和人员安全，因此，对配电变压器的温度监测有着重要的意义，是保障配电变压器安全运行的有力措施。
[0004]温度监测是基于配电变压器的型号、结构，选择合理合适的温度传感器在配电变压器内部或外部进行布置，进行配电开关柜的温度监测。根据监测结果进行判断，从而得出配电变压器的温度状态，为配电变压器的状态判断和故障诊断提供数据支撑，为电力系统的安全运行提供保障。
[0005]然而，目前配电变压器的温度监测分为外部监测和内部监测。外部监测通常采用红外温度检测，对于存在遮挡和结构复杂的检测情况，外部监测存在测量不准确，温度热点难以直接测量的问题，不能有效反应变压器的温度状态。内部监测采用光纤光栅、铂热电阻和数字式温度监测，存在多种方法随机性大，布置方法混乱，多为依靠经验进行布置的问题，没有可靠的布置方法，对于配电变压器的测量效果不能保证。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种配电变压器嵌入式模块化温度传感器布置方法，通过流程化的整体设计，提高了配电变压器的温度监测的有效性和准确性。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0008]本专利技术公开了一种配电变压器嵌入式模块化温度传感器布置方法，包括：
[0009]S1：根据配电变压器的冷却类型和结构参数，确定温度传感器的整体布置形式；
[0010]S2：计算配电变压器的电热参数和冷却介质参数，进行配电变压器的温度场仿真计算，得到配电变压器的温度场分布；并根据配电变压器的温度场分布，确定温度热点；
[0011]S3：根据确定的温度热点和配电变压器的结构，确定温度传感器的布置位置，并进行温度传感器的选型和尺寸选择。
[0012]优选地，S1中，配电变压器的冷却类型包括油浸式和干式。
[0013]优选地，S1中，配电变压器的结构参数包括绕组形式、绕组层数、高低压绕组间隔
和油道宽度。
[0014]优选地，S2中，配电变压器的电热参数根据绕组的密度、导热系数和恒压热容以及铁芯的密度、导热系数和恒压热容计算得到。
[0015]优选地，S2中，冷却介质参数根据冷却介质的密度、导热系数、恒压热容以及环境温度计算得到。
[0016]优选地，S2中，设定环境温度，对额定负荷且三相平衡的配电变压器，根据傅立叶定律、热扩散方程和电热计算公式，进行温度场仿真计算。
[0017]优选地，S3中，温度传感器的类型根据配电变压器结构参数和冷却介质参数确定。
[0018]优选地，S3中，温度传感器的尺寸根据布置位置的结构和尺寸确定。
[0019]优选地，S3中，确定温度传感器的布置位置时，在高低压绕组两侧增加温度传感器的布置密度。
[0020]优选地，S3中，确定温度传感器的布置位置时，在配电变压器中间相B相增加温度传感器的布置密度。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0022]本专利技术公开的配电变压器嵌入式模块化温度传感器布置方法，首先根据配电变压器的冷却类型和结构参数，确定温度传感器的整体布置形式；然后计算配电变压器的电热参数和冷却介质参数，进行配电变压器的温度场仿真计算，得到配电变压器的温度场分布；并根据配电变压器的温度场分布，确定温度热点；最后根据确定的温度热点和配电变压器的结构，确定温度传感器的布置位置，并进行温度传感器的选型和尺寸选择。本专利技术通过流程化的整体设计，提高了配电变压器的温度监测的有效性和准确性。
[0023]进一步地，在高低压绕组两侧增加温度传感器的布置密度，能够对重点关注点进行加密监测，提高配电变压器运行的安全性和稳定性。
[0024]进一步地，由于在配电变压器实际运行中，中间相B相温度较其它两相较高，在配电变压器中间相B相增加温度传感器的布置密度，能够提高配电变压器运行的安全性和稳定性。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的流程示意图；
[0026]图2为实施例中配电变压器轴向温度分布计算示意图；
[0027]图3为实施例中配电变压器辐向温度分布计算示意图；
[0028]图4为实施例中配电变压器温度传感器辐向布置位置示意图；
[0029]图5为实施例中配电变压器的温度场仿真结果示意图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述，其内容是对本专利技术的解释而不是限定：
[0031]如图1，本专利技术的一种配电变压器嵌入式模块化温度传感器布置方法，包括：
[0032]S1：根据配电变压器的冷却类型和结构参数，确定温度传感器的整体布置形式；
[0033]S2：计算配电变压器的电热参数和冷却介质参数，进行配电变压器的温度场仿真
计算，得到配电变压器的温度场分布；并根据配电变压器的温度场分布，确定温度热点；
[0034]S3：根据确定的温度热点和配电变压器的结构，确定温度传感器的布置位置，并进行温度传感器的选型和尺寸选择。
[0035]在本专利技术的一个较优的实施例中，S1中，配电变压器的冷却类型包括油浸式和干式。
[0036]在本专利技术的一个较优的实施例中，S1中，配电变压器的结构参数包括绕组形式、绕组层数、高低压绕组间隔和油道宽度。
[0037]在本专利技术的一个较优的实施例中，S2中，配电变压器的电热参数根据绕组的密度、导热系数和恒压热容以及铁芯的密度、导热系数和恒压热容计算得到。
[0038]在本专利技术的一个较优的实施例中，S2中，冷却介质参数根据冷却介质的密度、导热系数、恒压热容以及环境温度计算得到。
[0039]在本专利技术的一个较优的实施例中，S2中，设定环境温度，对额定负荷且三相平衡的配电变压器，根据傅立叶定律、热扩散方程和电热计算公式，进行温度场仿真计算。
[0040]在本专利技术的一个较优的实施例中，S3中，温度传感器的类型根据配电变压器结构参数和冷却介质参数确定。
[0041]在本专利技术的一个较优的实施例中，S3中，温度传感器的尺寸根据布置位置的结构和尺寸确定。
[0042]在本专利技术的一个较优的实施例中，S3中，确定温度传感器的布置位置时，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电变压器嵌入式模块化温度传感器布置方法，其特征在于，包括：S1：根据配电变压器的冷却类型和结构参数，确定温度传感器的整体布置形式；S2：计算配电变压器的电热参数和冷却介质参数，进行配电变压器的温度场仿真计算，得到配电变压器的温度场分布；并根据配电变压器的温度场分布，确定温度热点；S3：根据确定的温度热点和配电变压器的结构，确定温度传感器的布置位置，并进行温度传感器的选型和尺寸选择。2.根据权利要求1所述的配电变压器嵌入式模块化温度传感器布置方法，其特征在于，S1中，配电变压器的冷却类型包括油浸式和干式。3.根据权利要求1所述的配电变压器嵌入式模块化温度传感器布置方法，其特征在于，S1中，配电变压器的结构参数包括绕组形式、绕组层数、高低压绕组间隔和油道宽度。4.根据权利要求1所述的配电变压器嵌入式模块化温度传感器布置方法，其特征在于，S2中，配电变压器的电热参数根据绕组的密度、导热系数和恒压热容以及铁芯的密度、导热系数和恒压热容计算得到。5.根据权利要求1所述的配电变压器嵌入式模块化温度传...

【专利技术属性】
技术研发人员：李江涛，郑昕雷，张伯昱，梅家葆，王茹，马驰，赵政，何双，徐凯宏，田星辰，戴志锋，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：