变压器顶层油温测定方法与流程

本发明关于一种油温测定方法，具体是指变压器顶层油温测定方法，适用于分体冷却的油浸自冷式变压器，属于大型电力变压器技术领域。

背景技术：

现有技术中，对于常规自然对流冷却的一体式的大型电力变压器，散热器是直接挂设在变压器本体之上的，或是如图1所示，散热器2通过管接头相连后设置在变压器1的两侧。在此种常规结构中，由于自然对流油路较为通畅，标准GB1094.2温升部分中附录B所建立的温度分布模型，与试验结果较为吻合，因而被变压器厂家做初步计算时广泛应用。

但是随着越来越多的市区变电站建造为地下变电站，分体式冷却的大型电力变压器越来越多的出现，其地下变压器本体1与地上散热器2之间的高度落差也越来越大。这种设置结构造成的一个显著效果是油流情况的变化，具体如图2所示，其为常见的分体式冷却电力变压器，具有变压器本体总进油口3和变压器本体总出油口4。油流的变化造成变压器顶层油温起了新的变化。

此时如果仍然沿用以往的方法，通过布置在变压器箱盖顶部的温控仪来测定顶层油温，会带来相当不可靠的结果，这一结果将偏离标准GB1094.2温升部分中附录B所建立的温度分布模型。基于箱盖顶部温控仪测得的顶层油温，再进一步用于估算绕组热点温升，将进一步造成累积错误。严重的情况是，由此计算得到的绕组热点温升表面上满足国标要求，但事实上由于原始测量误差，此时实际的绕组平均温升已经远远超标。由此带来大型电力变压器绝缘老化的风险，对于某些重要的地下变电站往往是致命的。

基于上述，本发明提出一种新的变压器顶层油温测定方法，尤其适用于分体冷却式的ONAN（Oil Natural Air Natural，油浸自冷式，即内部油自然对流冷却方式）变压器，其与常规一体式或ONAN变压器具有不同的内部油路循环路径。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种变压器顶层油温测定方法，将测温点设置在变压器绕组顶端，能够准确测得顶层油温，有效减小油流变化造成的干扰；结构简单，可广泛使用。

为实现上述目的，本发明提供一种变压器顶层油温测定方法，适用于分体冷却式的油浸自冷式变压器，将测温点设置在变压器绕组顶端的绝缘端圈上方的油流空间中，包含以下步骤：

S1、将压板设置在绝缘端圈的顶端，压紧变压器绕组；该压板上开设有多个透油孔，便于变压器绕组内部绝缘热油的流通；

S2、在垫块上开设通孔以形成油腔，并将该垫块设置在压板上，使油腔与其中一个透油孔连通，以在油腔中容纳在变压器绕组顶端流动的绝缘热油；

S3、将测温计插入设置在油腔的内部，测量变压器绕组顶端的绝缘热油的油温。

在本发明所提供的变压器顶层油温测定方法中，所述的变压器绕组由高压绕组、低压绕组和调压绕组组成；所述的绝缘端圈设置在变压器绕组的顶端。

所述的S1中，采用第一铁芯夹件对压板向下施加轴向压力，实现对变压器绕组的轴向压紧。

所述的S2中，将垫块设置在压板上距离高压绕组最远的透油孔上。

所述的S2中，在垫块上开设的通孔与压板的透油孔具有相同的大小，使得由通孔形成的油腔能够与透油孔完全连通。

所述的S3中，采用第二铁芯夹件将测温计固定设置在垫块上，使得该测温计插入油腔的深度不变。

在本发明的一个优选实施例中，所述的S3中，测温计采用压力温度计，将其感温探头插入设置在油腔中，通过绝缘热油的压力变化测量变压器绕组顶端的油温。

在本发明的另一个优选实施例中，所述的S3中，测温计采用电阻温度计，将其感温探头插入设置在油腔中，通过绝缘热油的电阻变化测量变压器绕组顶端的油温。

在本发明的又一个优选实施例中，在所述的透油孔上开设轴向槽，作为测温计的感温探头的布置槽道。

综上所述，本发明所提供的变压器顶层油温测定方法，利用设置在变压器绕组顶端的测温点来测量变压器的顶层油温，减小了油流变化所造成的干扰，结果准确性大大提高；基于测量得到的准确的顶层油温，变压器传统的温升计算经验公式依然可以使用；对于变压器本体部分的结构没有特殊改动或特殊要求，便于大范围推广使用。

附图说明

图1为现有技术中的常规一体式电力变压器的结构示意图；

图2为现有技术中的分体式冷却电力变压器的结构示意图；

图3为本发明中的变压器顶层油温测定方法的示意图；

图4为本发明中的压板的结构示意图。

具体实施方式

以下结合图3和图4，详细说明本发明的一个优选实施例。

如图3所示，为本发明所提供的变压器顶层油温测定方法，其适用于分体冷却式的ONAN（油浸自冷式）变压器，将测温点设置在变压器绕组顶端的绝缘端圈上方的油流空间中，包含以下步骤：

S1、将压板1设置在绝缘端圈的顶端，压紧变压器绕组；该压板1上开设有多个透油孔，便于变压器绕组内部绝缘热油的流通；

S2、在垫块2上开设通孔以形成油腔5，并将该垫块2设置在压板1上，使油腔5与其中一个透油孔连通，以在油腔5中容纳在变压器绕组顶端流动的绝缘热油；

S3、将测温计3插入设置在油腔5的内部，测量变压器绕组顶端的绝缘热油的油温。

在本发明所提供的变压器顶层油温测定方法中，利用压板上的透油孔进行变压器顶层油温测定，由于压板透油孔中流动的热油，即为变压器绕组顶端的热油，在此位置测定的油温能够准确的反应变压器绕组的温升情况，并且与标准GB1094.2温升中的温度分布模型最为贴合。

在本发明所提供的变压器顶层油温测定方法中，所述的变压器绕组由高压绕组、低压绕组和调压绕组组成；所述的绝缘端圈设置在变压器绕组的顶端，该绝缘端圈的高度根据变压器的电压等级确定。

所述的S1中，采用第一铁芯夹件对压板1向下施加轴向压力，以实现对变压器绕组的轴向压紧。

所述的S2中，将垫块2设置在压板1上距离高压绕组最远的透油孔上，使得其内部的油腔5符合电气绝缘要求，可认为该油腔5具有良好的电气绝缘性能。

所述的S2中，在垫块2上开设的通孔与压板1的透油孔具有相同的大小，使得由通孔形成的油腔5能够与透油孔完全连通。

所述的S3中，采用第二铁芯夹件4将测温计3固定设置在垫块2上，以确保该测温计3插入油腔5的深度不变。

在本发明的一个优选实施例中，所述的S3中，测温计3采用压力温度计，将其感温探头插入设置在油腔5中，通过绝缘热油的压力变化测量变压器绕组顶端的油温。当变压器绕组温度升高时，在绕组中流通的绝缘热油的油温同时上升，进而与绕组紧邻的油腔5中的油温也一并上升，此时压力温度计的感温探头通过输出变化后的压力信号，以实现当前油温的测定。

在本发明的另一个优选实施例中，所述的S3中，测温计3采用电阻温度计，将其感温探头插入设置在油腔5中，通过绝缘热油的电阻变化测量变压器绕组顶端的油温。当变压器绕组温度升高时，在绕组中流通的绝缘热油的油温同时上升，进而与绕组紧邻的油腔5中的油温也一并上升，此时电阻温度计的感温探头通过输出变化后的电阻信号，以实现当前油温的测定。

在本发明的又一个优选实施例中，如图4所示，在所述的透油孔上开设轴向槽6，作为测温计3的感温探头的布置槽道，尤其适用于光纤感温探头，保护其不承受压力、不遭受损伤。

综上所述，本发明所提供的变压器顶层油温测定方法，具有以下优点和有益效果：

1、利用设置在变压器绕组顶端的测温点来测量变压器的顶层油温，减小了油流变化所造成的干扰，结果准确性大大提高；

2、基于测量得到的准确的顶层油温，变压器传统的温升计算经验公式依然可以使用；

3、对于变压器本体部分的结构没有特殊改动或特殊要求，便于大范围推广使用。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。