变压器绕组热缺陷温度演化规律及其辨识方法

作者：张弦亮; 郝建^*; 刘丛; 王吉祥; 吴洁; 廖瑞金

来源：高电压技术, 2023, 1-12.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20230680

• 变压器
• 绝缘绕组
• 热缺陷
• 温度分布
• 辨识方法

近年来变压器因绕组发生热故障烧毁时有发生，严重威胁电网安全。为保障变压器的安全稳定运行，本文开展了变压器绕组热缺陷温度演化规律及其辨识方法研究。首先，基于有限元法研究构建变压器绕组电磁-温度-流体多物理场耦合仿真模型，并通过温升试验验证仿真模型的有效性；然后，仿真分析绕组不同过热位置、热缺陷严重程度和运行工况对绕组局部区域温度的影响规律；最后，应用绕组轴向油道多点温度突变分析研究提出绕组热缺陷位置和严重程度辨识方法。基于本文多场耦合仿真模型计算的温度值与温升试验实测值的误差小于6%；绕组不同区域发生热缺陷时，过热区域热量会沿油流导向路径快速传递，绕组油道内多点温升值会随其下方区域过热温度的增大呈现线性规律增长；本文所提出的热缺陷辨识方法对热缺陷位置辨识的准确度为100%，对热缺陷温度估计的相对均方根误差为6.1%。采用本文的研究成果能及早发现变压器运行过程中绕组上热缺陷，避免由缺陷向更严重的故障发展，保障变压器的安全运行。

• 单位
  输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室; 重庆大学