本發(fā)明涉及一種變壓器剩余壽命預(yù)估技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種考慮濾油機(jī)制的變壓器糠醛含量剩余壽命預(yù)估方法。

背景技術(shù)：

為了判斷變壓器固體絕緣的整體老化情況，相關(guān)資料規(guī)定，應(yīng)定期對(duì)運(yùn)行中變壓器油進(jìn)行油中糠醛含量的測(cè)定，給出了不同運(yùn)行年限變壓器油中糠醛含量的注意值，并且結(jié)合變壓器油中的糠醛含量進(jìn)行變壓器壽命預(yù)估，這對(duì)于準(zhǔn)確了解設(shè)備運(yùn)行情況，評(píng)估設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，計(jì)劃安排設(shè)備檢修、購(gòu)買備品備件都有著積極的意義。采用變壓器油中的糠醛含量來(lái)預(yù)估變壓器剩余壽命經(jīng)過(guò)多年的理論和試驗(yàn)探索研究，已經(jīng)趨于成熟，并且有模型可供借鑒。但是現(xiàn)有的根據(jù)油中糠醛來(lái)預(yù)估變壓器壽命模型都未考慮到變壓器實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中存在濾油的情況，因此使用范圍有限，影響實(shí)際應(yīng)用中的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是提供一種考慮濾油機(jī)制的變壓器糠醛含量剩余壽命預(yù)估方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種考慮濾油機(jī)制的變壓器糠醛含量剩余壽命預(yù)估方法，該方法為利用變壓器油中的糠醛含量來(lái)預(yù)估變壓器剩余壽命，所述方法濾除了濾油因素。其中糠醛含量由設(shè)定在變壓器中的液相色譜儀測(cè)定。

所述方法通過(guò)如下公式計(jì)算，

結(jié)合平均剩余壽命法，其公式為：

lr＝l0(1-r)^t②

其中，lr-剩余壽命；l0-初期壽命；r-壽命下降率；

設(shè)變壓器未換油并已正常運(yùn)行的年限為t，運(yùn)行年限t對(duì)應(yīng)的絕緣紙由公式①和公式②得到平均聚合度正常值為:

化簡(jiǎn)為：dp＝1193.75-26.4722t

從上述可知，變壓器絕緣紙最初的聚合度數(shù)值為1193.75，其絕緣紙的平均聚合度dp<250,失效概率＝1，因此變壓器絕緣紙的平均聚合度值為250為變壓器壽命的終值；

設(shè)某時(shí)刻變壓器油中溶解的糠醛含量超過(guò)電力章程中規(guī)定的注意值時(shí)，根據(jù)平均剩余壽命法則有以下方程式

dp＝1193.75×(1-r)^t④

250＝dp×(1-r)ⁿ⑤

綜合公式③、④、⑤可求解出：

其中，n為變壓器預(yù)期剩余壽命年份；

設(shè)濾油次數(shù)為m濾油次數(shù)m對(duì)聚合度初值v的影響可用如下數(shù)學(xué)

公式描述：v＝1193.75-4.65^(m-1)⑧

可根據(jù)⑥式和⑦式對(duì)聚合度初值進(jìn)行修正，將根據(jù)修正后的聚合度初始值代入④式替換其中的1193.75，用替換后的式子，結(jié)合式③和⑤，求出考慮濾油機(jī)制后的變壓器剩余壽命。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明在綜合現(xiàn)有模型的基礎(chǔ)上，認(rèn)真研究了變壓器運(yùn)行過(guò)程中的濾油機(jī)制對(duì)油中糠醛含量的影響，修正現(xiàn)有模型，從而提高應(yīng)用的準(zhǔn)確性與范圍，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)得到的關(guān)于糠醛與聚合度的關(guān)系有以下幾種，即depablo模型、pahlavanpour模型、chendong模型和scholniket模型。其中pahlavanpour模型是從depblo模型演變而來(lái)的，二者都是從理論上對(duì)變壓器油、絕緣紙、纖維素與糠醛之間的關(guān)系進(jìn)行分析得到的，而chendong模型和scholniket模型都是從實(shí)驗(yàn)中得到的。由于對(duì)油浸式變壓器絕緣壽命進(jìn)行剩余壽命預(yù)測(cè)要求以相同糠醛含量時(shí)能得到越小的絕緣紙平均聚合度值越為精確，才能更有利于對(duì)變壓器剩余壽命的研究。在同一糠醛濃度下利用這4種模型來(lái)計(jì)算絕緣紙的平均聚合度值，scholniket模型可以得到最為精確的值，故選取scholniket模型。

具體的方法為：

一種考慮濾油機(jī)制的變壓器糠醛含量剩余壽命預(yù)估方法，該方法為利用變壓器油中的糠醛含量來(lái)預(yù)估變壓器剩余壽命，重點(diǎn)在于體現(xiàn)了濾油因素對(duì)變壓器壽命的影響。其中糠醛含量由設(shè)定在變壓器中的液相色譜儀測(cè)定。

所述方法通過(guò)如下公式計(jì)算，

其中：dp:絕緣聚合度；furfural:糠醛含量；

結(jié)合平均剩余壽命法，其公式為：

lr＝l0(1-r)^t②

其中，lr-剩余壽命；l0-初期壽命；r-壽命下降率；

設(shè)變壓器未換油并已正常運(yùn)行的年限為t，運(yùn)行年限t對(duì)應(yīng)的絕緣紙由公式①和公式②得到平均聚合度正常值為:

化簡(jiǎn)為：dp＝1193.75-26.4722t

從上述可知，變壓器絕緣紙最初的聚合度數(shù)值為1193.75，其絕緣紙的平均聚合度dp<250,失效概率＝1，因此變壓器絕緣紙的平均聚合度值為250為變壓器壽命的終值；

設(shè)某時(shí)刻變壓器油中溶解的糠醛含量超過(guò)電力章程中規(guī)定的注意值時(shí)，根據(jù)平均剩余壽命法則有以下方程式

dp＝1193.75×(1-r)^t④

250＝dp×(1-r)ⁿ⑤

綜合公式③、④、⑤可求解出：

其中，n為變壓器預(yù)期剩余壽命年份；

設(shè)濾油次數(shù)為m濾油次數(shù)m對(duì)聚合度初值v的影響可用如下數(shù)學(xué)

公式描述：v＝1193.75-4.65^(m-1)⑧

可根據(jù)⑥式和⑦式對(duì)聚合度初值進(jìn)行修正，將根據(jù)修正后的聚合度初始值代入④式替換其中的1193.75，用替換后的式子，結(jié)合式③和⑤，求出考慮濾油機(jī)制后的變壓器剩余壽命。

下表為試驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。

現(xiàn)有模型均未考慮到濾油機(jī)制，本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于提出公式⑧，其彌補(bǔ)了現(xiàn)有公式中存在的未考慮濾油機(jī)制的不足，可依此公式及所測(cè)得糠醛含量估算出數(shù)次濾油后變壓器剩余壽命。

通過(guò)上表可以看出，濾油能減緩變壓器絕緣變化，但隨著濾油次數(shù)的增加，相同的糠醛含量測(cè)量值所對(duì)應(yīng)的剩余壽命在不斷減小，這與實(shí)際運(yùn)行情況相符。

以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所公開的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只適用于幫助理解本發(fā)明實(shí)施例的原理；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在具體實(shí)施方式以及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。