一種超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期干式變壓器容量計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用已計(jì)算出來(lái)的干式變壓器超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的不規(guī)則輸出功率曲線和預(yù)設(shè)干式變壓器額定功率的數(shù)值，計(jì)算該干式變壓器溫升，驗(yàn)證所選干式變壓器容量是否合適的辦法。該方法主要是針對(duì)如圖1所示的超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期干式變壓器輸出功率曲線：首先將該單周期輸出功率曲線劃分為最大過(guò)載部分和未過(guò)載部分；分別對(duì)這兩部分進(jìn)行等效均方根轉(zhuǎn)換；然后將一個(gè)短時(shí)周期運(yùn)行特性，轉(zhuǎn)換成一天24個(gè)小時(shí)連續(xù)運(yùn)行形式，通過(guò)公式計(jì)算出該干式變壓器一天中的最高溫升，確定其是否在溫升允許范圍內(nèi)，從而確定所選變壓器容量是否合適。如果溫升超過(guò)了允許值，可以增設(shè)風(fēng)機(jī)，也可以增大變壓器容量進(jìn)行降溫。
【專利說(shuō)明】一種超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期干式變壓器容量計(jì)算方法 所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及交流或直流電機(jī)電氣傳動(dòng)應(yīng)用中的干式變壓器溫升和容量選擇領(lǐng)域， 具體涉及一種根據(jù)負(fù)荷曲線特點(diǎn)計(jì)算具有超短時(shí)過(guò)載、短時(shí)工作周期的干式變壓器溫升和 容量方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，計(jì)算選擇干式變壓器容量的方法，是依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 17211-1998干式 變壓器負(fù)載導(dǎo)則》（以下簡(jiǎn)稱《負(fù)載導(dǎo)則》）來(lái)計(jì)算。《負(fù)載導(dǎo)則》是針對(duì)日周期性負(fù)載，并且 負(fù)載過(guò)載時(shí)間是以小時(shí)為單位的連續(xù)負(fù)載，計(jì)算干式變壓器的容量和繞組溫升的。參見(jiàn)國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn)《負(fù)載導(dǎo)則》P6、P9和P10。圖1是《GB/T 17211-1998干式變壓器負(fù)載導(dǎo)則》中的簡(jiǎn) 化負(fù)載圖。如圖1所示=K2是變壓器最大負(fù)荷和變壓器額定負(fù)荷的比值；K 1是其余長(zhǎng)時(shí)間變 壓器負(fù)荷和變壓器額定負(fù)荷的比值；tp是最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間^負(fù)載持續(xù)時(shí)間為（24-t p)。 《負(fù)載導(dǎo)則》的方法是根據(jù)簡(jiǎn)化的負(fù)載圖和對(duì)應(yīng)的變壓器的絕緣等級(jí)、繞組熱時(shí)間常數(shù)^ 和環(huán)境溫度Θ &變壓器負(fù)載曲線，計(jì)算出所需變壓器的容量。
[0003] 這種方法適合計(jì)算以小時(shí)為單位過(guò)載的周期性負(fù)載的變壓器，但是對(duì)于超短時(shí)過(guò) 載短時(shí)工作周期的干式變壓器就不再有效了。圖2是超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期干式變壓器 輸出功率曲線事例圖。如圖2所示，該干式變壓器工作周期是106s，每個(gè)工作周期過(guò)載時(shí) 間20s，一天連續(xù)工作20個(gè)小時(shí)，停產(chǎn)4個(gè)小時(shí)。使用《負(fù)載導(dǎo)則》中的辦法就無(wú)法計(jì)算干 式變壓器的溫升。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決工業(yè)系統(tǒng)中計(jì)算超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的干式變壓器溫升，并且選擇 合適容量干式變壓器的難題，本發(fā)明提出一個(gè)新的計(jì)算方法，并且經(jīng)過(guò)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)驗(yàn) 算。

【具體實(shí)施方式】：
[0005] 本發(fā)明，提供一種利用已計(jì)算出來(lái)的干式變壓器超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的不規(guī) 則輸出功率曲線和預(yù)設(shè)干式變壓器額定功率的數(shù)值，計(jì)算該干式變壓器溫升，從而驗(yàn)證所 選容量是否合適的辦法。該方法主要是針對(duì)如圖2所示的超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期干式變 壓器。其特征在于：首先針對(duì)已計(jì)算出來(lái)的干式變壓器超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的輸出功 率曲線進(jìn)行分析；劃分出一個(gè)運(yùn)行周期中的最大過(guò)載部分和未過(guò)載部分；將最大過(guò)載部分 時(shí)間保持不變，對(duì)這部分功率數(shù)值進(jìn)行等效均方根轉(zhuǎn)換；然后對(duì)未過(guò)載部分也進(jìn)行等效均 方根轉(zhuǎn)換；這樣在一個(gè)運(yùn)行周期中，輸出功率就變成了兩個(gè)部分，一個(gè)是過(guò)載部分，一個(gè)是 非過(guò)載部分；然后將一個(gè)短時(shí)周期運(yùn)行特性，轉(zhuǎn)換成一天24個(gè)小時(shí)的連續(xù)運(yùn)行形式，通過(guò) 公式計(jì)算，計(jì)算出該干式變壓器的溫升，確定是否在溫升允許范圍內(nèi)，從而確定所選的變壓 器容量是否合適。
[0006] 1、根據(jù)本發(fā)明提供的一種超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的干式變壓器溫升計(jì)算方法， 采用已計(jì)算出的干式變壓器輸出的超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期功率特性曲線，圖2就是一個(gè) 干式變壓器輸出的超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期功率特性曲線的事例；
[0007] 2、根據(jù)本發(fā)明提供的一種超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的干式變壓器溫升計(jì)算方法， 依據(jù)輸出功率曲線特征，確定過(guò)載功率時(shí)段T 2和過(guò)載功率；
[0008] 3、根據(jù)本發(fā)明提供的一種超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的干式變壓器溫升計(jì)算方法， 依據(jù)輸出功率曲線特征，確定其非過(guò)載功率時(shí)段T 1和其非過(guò)載輸出功率；
[0009] 4、根據(jù)本發(fā)明提供的一種超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的干式變壓器溫升計(jì)算方法， 使用等效均方根方法，計(jì)算出過(guò)載時(shí)段的過(guò)載功率均方根值，計(jì)算出變壓器過(guò)載功率均方 根值和變壓器額定功率的比值I 2;
[0010] 5、根據(jù)本發(fā)明提供的一種超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的干式變壓器溫升計(jì)算方法， 使用等效均方根方法，計(jì)算出非過(guò)載時(shí)段的非過(guò)載功率均方根值，計(jì)算出變壓器非過(guò)載功 率均方根值和變壓器額定功率的比值I 1;
[0011] 6、根據(jù)本發(fā)明提供的一種超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的干式變壓器溫升計(jì)算方法， 按照超載時(shí)段和非超載時(shí)段在一個(gè)短時(shí)周期中所占比例，將一個(gè)短時(shí)周期運(yùn)行特性，轉(zhuǎn)換 成一天24個(gè)小時(shí)的連續(xù)運(yùn)行形式，其中過(guò)載時(shí)間為T 2d，非過(guò)載時(shí)間為Tld ;
[0012] 7、根據(jù)本發(fā)明提供的一種超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的干式變壓器溫升計(jì)算方法， 使用計(jì)算出的過(guò)載系數(shù)I2和非過(guò)載系數(shù)I1，由該干式變壓器手冊(cè)可得到其額定熱時(shí)間常數(shù) ^和額定電流時(shí)繞組的平均溫升Λ ，根據(jù)公式：
[0013] Δ 0HSu = 1. 25* Δ Offr^(I1)1-6 ⑴
[0014] Λ Θ HSi = L 25*Λ Θ Wr*(I2)16 ⑵
[0015] Λ Θ HS r = I. 25*Λ Θ Wr (3)

【權(quán)利要求】
1. 本發(fā)明，提供一種利用已計(jì)算出來(lái)的干式變壓器超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的不規(guī)則 輸出功率曲線和預(yù)設(shè)干式變壓器額定功率的數(shù)值，計(jì)算該干式變壓器溫升的辦法。該方法 主要是針對(duì)如圖2所示的超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期干式變壓器。其特征在于：首先針對(duì)已 計(jì)算出來(lái)的干式變壓器超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的輸出功率曲線進(jìn)行分析；劃分出一個(gè)運(yùn) 行周期中的最大過(guò)載部分和未過(guò)載部分；將最大過(guò)載部分時(shí)間保持不變，對(duì)這部分功率數(shù) 值進(jìn)行等效均方根轉(zhuǎn)換；然后對(duì)未過(guò)載部分也進(jìn)行等效均方根轉(zhuǎn)換；這樣在一個(gè)運(yùn)行周期 中，輸出功率就變成了兩個(gè)部分，一個(gè)是過(guò)載部分，一個(gè)是非過(guò)載部分；然后將一個(gè)短時(shí)周 期運(yùn)行特性，轉(zhuǎn)換成一天24個(gè)小時(shí)的連續(xù)運(yùn)行形式，通過(guò)公式計(jì)算，計(jì)算出該干式變壓器 的溫升，確定是否在溫升允許范圍內(nèi)，從而確定所選的變壓器容量是否合適。
2. 根據(jù)本發(fā)明提供的一種超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的干式變壓器溫升計(jì)算方法，采用 已計(jì)算出的干式變壓器輸出的超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期功率特性曲線，圖2就是一個(gè)干式 變壓器輸出的超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期功率特性曲線的事例。
3. 根據(jù)本發(fā)明提供的一種超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的干式變壓器溫升計(jì)算方法，依據(jù) 輸出功率曲線特征，確定過(guò)載功率時(shí)段T2和過(guò)載功率。
4. 根據(jù)本發(fā)明提供的一種超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的干式變壓器溫升計(jì)算方法，依據(jù) 輸出功率曲線特征，確定其非過(guò)載功率時(shí)段T1和其非過(guò)載輸出功率。
5. 根據(jù)本發(fā)明提供的一種超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的干式變壓器溫升計(jì)算方法，使用 等效均方根方法，計(jì)算出過(guò)載時(shí)段的過(guò)載功率均方根值，計(jì)算出變壓器過(guò)載功率均方根值 和變壓器額定功率的比值I2。
6. 根據(jù)本發(fā)明提供的一種超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的干式變壓器溫升計(jì)算方法，使用 等效均方根方法，計(jì)算出非過(guò)載時(shí)段的非過(guò)載功率均方根值，計(jì)算出變壓器非過(guò)載功率均 方根值和變壓器額定功率的比值L。
7. 根據(jù)本發(fā)明提供的一種超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的干式變壓器溫升計(jì)算方法，按照 超載時(shí)段和非超載時(shí)段在一個(gè)短時(shí)周期中所占比例，將一個(gè)短時(shí)周期運(yùn)行特性，轉(zhuǎn)換成一 天24個(gè)小時(shí)的連續(xù)運(yùn)行形式，其中過(guò)載時(shí)間為T2d，非過(guò)載時(shí)間為Tld。
8. 根據(jù)本發(fā)明提供的一種超短時(shí)過(guò)載短時(shí)工作周期的干式變壓器溫升計(jì)算方法，使用 計(jì)算出的過(guò)載系數(shù)I2和非過(guò)載系數(shù)I1，由該干式變壓器手冊(cè)可得到其額定熱時(shí)間常數(shù)^ 和額定電流時(shí)繞組的平均溫升Λ ，根據(jù)公式：
ΛQhsu-過(guò)載情況下，繞組熱點(diǎn)溫升 ΛΘHSi--非過(guò)載情況下，繞組熱點(diǎn)溫升λθη^--額定負(fù)載情況下，繞組熱點(diǎn)溫升 τ一繞組熱點(diǎn)溫升從ΛΘHSi上升到ΛΘHSu的繞組熱時(shí)間常數(shù) Λet-變壓器熱點(diǎn)溫升 Λew-變壓器平均溫升 θtans-變壓器溫度 ^air一全氣溫度。
9.計(jì)算出干式變壓器繞組平均溫升和溫度，從而判斷所選干式變壓器容量是否合適。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104462766SQ201410616842
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月2日
【發(fā)明者】王志霞 申請(qǐng)人:王志霞