一種變壓器使用壽命預(yù)估系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變壓器使用壽命估算系統(tǒng)，該變壓器使用壽命估算系統(tǒng)系統(tǒng)包括：用于采集變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)的變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊，與變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊連接用于計(jì)算熱老化加速老化因子的熱老化加速老化計(jì)算模塊，與變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊連接用于計(jì)算電熱老化加速老化因子的電熱老化加速老化計(jì)算模塊，與熱老化加速老化計(jì)算模塊和電熱老化加速老化計(jì)算模塊連接用于計(jì)算變壓器使用壽命的變壓器使用壽命計(jì)算模塊。本發(fā)明根據(jù)變壓器在線監(jiān)測裝置記錄的數(shù)據(jù)，計(jì)算出變壓器預(yù)期使用壽命，為檢修人員制定檢修計(jì)劃提供了依據(jù)，具有良好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。
【專利說明】一種變壓器使用壽命預(yù)估系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于變壓器狀態(tài)檢修【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種變壓器使用壽命預(yù)估系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要電氣設(shè)備，在發(fā)電、輸電、配電環(huán)節(jié)中其中提高電壓以便于遠(yuǎn)距離輸送電能以及降低電壓給符合供電等關(guān)鍵作用。大容量的電力變壓器本身也是十分貴重的設(shè)備。在電力系統(tǒng)中，不僅需要變壓器的數(shù)量多，而且要求變壓器的性能好，運(yùn)行可靠。但是運(yùn)行中的各個(gè)變壓器利用率并不相同，有的變壓器利用率較高，有的則較低。導(dǎo)致了變壓器的絕緣老化速度不一致，利用率較高的變壓器絕緣老化速度快，對這種運(yùn)行狀態(tài)的變壓器應(yīng)密切監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)處理。對于利用率較低的變壓器則可以適當(dāng)增大監(jiān)測周期，降低設(shè)備運(yùn)行成本，或適當(dāng)增加設(shè)備服役時(shí)間。為了使變壓器檢修人員對變壓器的使用壽命有一個(gè)直觀定量的依據(jù)。
[0003]目前，大容量的電力變壓器都配置了在線監(jiān)測系統(tǒng)，對變壓器的溫度、變壓器油中溶解其他，局部放電進(jìn)行監(jiān)測。但是現(xiàn)有的檢測系統(tǒng)存在效率較低，不能計(jì)算變壓器熱老化和電熱老化壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的檢測系統(tǒng)存在效率較低，不能計(jì)算變壓器熱老化和電熱老化壽命的問題，提供了一種變壓器使用壽命預(yù)估系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種變壓器使用壽命預(yù)估系統(tǒng)，該變壓器使用壽命預(yù)估系統(tǒng)包括:變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊、熱老化加速老化計(jì)算模塊、電熱老化加速老化計(jì)算模塊、變壓器使用壽命計(jì)算模塊；
[0006]用于采集變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)的變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊；
[0007]與變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊連接用于計(jì)算熱老化加速老化因子的熱老化加速老化計(jì)算模塊；
[0008]與變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊連接用于計(jì)算電熱老化加速老化因子的電熱老化加速老化計(jì)算模塊；
[0009]與熱老化加速老化計(jì)算模塊和電熱老化加速老化計(jì)算模塊連接用于計(jì)算變壓器使用壽命的變壓器使用壽命計(jì)算模塊。
[0010]進(jìn)一步，變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊還包括:變壓器負(fù)荷監(jiān)測裝置、變壓器油中溶解氣體監(jiān)測裝置和變壓器溫度監(jiān)測裝置。
[0011]進(jìn)一步,熱老化加速老化計(jì)算模塊的實(shí)現(xiàn)過程包括:
[0012]計(jì)算上層油溫升:
[0013]

【權(quán)利要求】
1.一種變壓器使用壽命估算系統(tǒng)，其特征在于，該變壓器使用壽命預(yù)估系統(tǒng)包括--變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊、熱老化加速老化計(jì)算模塊、電熱老化加速老化計(jì)算模塊、變壓器使用壽命計(jì)算模塊； 用于采集變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)的變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊； 與變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊連接用于計(jì)算熱老化加速老化因子的熱老化加速老化計(jì)算模塊； 與變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊連接用于計(jì)算電熱老化加速老化因子的電熱老化加速老化計(jì)算模塊； 與熱老化加速老化計(jì)算模塊和電熱老化加速老化計(jì)算模塊連接用于計(jì)算變壓器使用壽命的變壓器使用壽命計(jì)算模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器使用壽命預(yù)估系統(tǒng)，其特征在于，變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊還包括:變壓器負(fù)荷監(jiān)測裝置、變壓器油中溶解氣體監(jiān)測裝置和變壓器溫度監(jiān)測裝置； 變壓器負(fù)荷監(jiān)測模塊通過變壓器套管電流互感器和高壓側(cè)母線PT的電流電壓值，監(jiān)測變壓器的負(fù)荷； 變壓器油中溶解氣體監(jiān)測裝置通過安裝在變壓器油中的氣體傳感器，測量變壓器油中溶解的氣體； 變壓器溫度測量裝置通過安裝在變壓器繞組內(nèi)、油表面的溫度傳感器測量變壓器內(nèi)各測點(diǎn)溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器使用壽命估算系統(tǒng)，其特征在于，熱老化加速老化計(jì)算模塊的實(shí)現(xiàn)過程包括: 計(jì)算上層油溫升:
其中:θ ft為滿負(fù)荷時(shí)上層油溫溫升；κ實(shí)際負(fù)荷與額定負(fù)荷的比率； R額定負(fù)荷到非額定負(fù)荷的建設(shè)率；η負(fù)荷減少對上層油溫的影響指數(shù)；
其中:τ 額定負(fù)荷時(shí)油的熱時(shí)間常數(shù)； Θi初始上層油溫升；
其中:Θ (f)額定負(fù)荷下繞組的溫升； m負(fù)荷變化，繞組溫度的變化指數(shù)； 在t時(shí)刻后，變壓器的最熱點(diǎn)溫度計(jì)算方法為:
.9 hst (t) = 0 0(t)+ Θ g(t)+ Θ a(t) 其中:ea(t)為環(huán)境溫度；因此最熱點(diǎn)溫度加速老化因子計(jì)算公式為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器使用壽命預(yù)估系統(tǒng)，其特征在于，電熱老化加速老化計(jì)算模塊的實(shí)現(xiàn)方法:
其中=Eci正常老化時(shí)的電應(yīng)力下限； L0正常老化時(shí)的壽命下限； η耐電系數(shù)；
其中:B熱老化反應(yīng)的激活能量； Q。參考溫度
其中=Ltl設(shè)備初始預(yù)期壽命； Et電場強(qiáng)度隨時(shí)間的變化； 壽命損失率:
其中:b絕緣厚度； 等效老化因子:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器使用壽命預(yù)估系統(tǒng)，其特征在于，變壓器使用壽命計(jì)算模塊實(shí)現(xiàn)的方法: 根據(jù)輸入的熱老化加速因子和電熱老化加速因子技術(shù)等效的壽命損失，由下式計(jì)算變壓器合計(jì)壽命損失；
Ft = α Faa+(1-a )Feqa 其中:α為熱老化加速因子權(quán)重。
【文檔編號】G01R31/00GK104133140SQ201410371058
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】袁中琛, 陳天恒, 楊曉靜, 王偉力, 劉濤, 杜明, 韓磊, 王瑤 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)天津市電力公司