电力变压器热点温度测量和计算方法综述
17变压器的温升试验
变压器的温升试验
一、变压器的温升概述
1、变压器的温升计算（或实际）值，是考核变压器技术性能的一个重要指标。
他不仅关系到变压器的安全性、可靠性、使用寿命，也关系到变压器的制造成本。
所以在变压器标准中，都有明确的规定。
2、不同绝缘等级的变压器，其线圈、铁心、油的温升都有严格的规定。
设计人员，必须进行仔细的、反复的计算。
在满足标准的前提下，尽可能降低材料成本。
因此，也可以说，对变压器进行温升计算，就是在找一种平衡点。
既满足变压器的寿命要求，又不浪费材料资源。
3、现在的计算，都是一个平均值，由平均值来推算最热点的温度（很粗略的），因为最热点的温度，才是影响变压器使用寿命的主要因素。
二、试验方法
1、直接负载法
2、相互负载法
3、零序电流法
4、短路法
三、试验。
变压器绕组温度测量方法
变压器绕组温度测量方法
1. 热敏电阻法，这是一种常见的测量方法，通过在绕组中安装热敏电阻来实时监测温度变化。
热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化，通过测量其电阻值可以准确地得知绕组的温度。
2. 红外测温法，利用红外线测温仪可以非接触地测量绕组的温度。
这种方法操作简单，不会对绕组造成影响，但需要注意测量距离和环境温度的影响。
3. 热像仪法，热像仪可以将物体表面的红外辐射转换成图像，通过观察图像可以直观地了解绕组的温度分布情况，是一种非常直观的测量方法。
4. 光纤测温法，利用光纤传感器可以实现对绕组温度的实时监测，这种方法具有高精度、抗干扰能力强等优点。
无论采用何种方法，变压器绕组温度的准确测量都是非常重要的。
在进行测量时，应该选择合适的测量方法，并严格按照操作规程进行操作，以确保测量结果的准确性。
同时，定期对测量设备进
行校准和维护，以确保其测量结果的可靠性。
通过科学的温度监测和管理，可以有效地保障变压器的安全运行。
油浸式变压器绕组热点温度计算模型及预测方法研究
本次演示旨在构建一个基于数据和模型的油浸式电力变压器健康管理系统，以 解决现有故障诊断方法存在的问题。该系统主要包括数据采集、数据预处理、 数据分析和模型训练四个部分。首先，通过传感器对油浸式电力变压器的运行 状态进行实时监测，获取相关数据；然后，对采集到的数据进行预处理，如去 噪、归一化等；接着，
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油浸式变压器故障诊断的发展趋 势
随着科技的不断发展，油浸式变压器故障诊断方法将不断进步和完善。未来发 展趋势主要体现在以下几个方面：
1、多学科融合：将不同学科领域的知识进行融合，如人工智能、信号处理、 传感器技术等，以提高故障诊断的准确性和效率。
2、大数据和云计算：利用大数据和云计算技术，实现对海量数据的分析和处 理，提高故障诊断的精度和效率。
油浸式变压器故障诊断方法的研 究现状
传统的油浸式变压器故障诊断方法主要包括电气法、化学法和机械法。电气法 主要包括绝缘电阻测试、介质损耗角正切值测试和直流电阻测试等；化学法主 要是通过分析变压器油中的气体成分来判断故障类型；机械法则是通过振动法、 声学法等手段检测变压器的运行状态。这些方法虽然具有一定的效果，但存在 精度不高、费时费力等缺点。
未来研究方向和前景：针对本次演示研究的不足和局限性，未来可以在以下几 个方面进行深入研究和探讨：
1、建立更加通用和完善的油浸式变压器绕组热点温度计算模型，考虑到更多 影响因素，提高模型的适应性和预测精度。
2、研究更加高效和智能的机器学习算法，例如深度学习、强化学习等，将其 应用于绕组热点温度的预测，进一步优化预测性能。
引言：油浸式变压器在电力系统中具有举足轻重的地位，而绕组热点温度是影 响变压器运行稳定性和寿命的关键因素。因此，开展油浸式变压器绕组热点温 度计算模型及预测方法的研究具有重要的现实意义和实用价值。
变压器设计-温升篇
注：1） 当用热电偶测量绕组的温升时，除了电动机外，这些温升值应 减小10K, 说明：温升测试有两种方法：电阻法和热电偶法，电阻法测的是线圈的 平均温升，热电偶法测的是线圈外层的温升，热电偶测线圈外层的温升 结果加10k为线圈的温升。
5
一
温升相关标准
4. GB 1094.2 《电力变压器 第二部分 温升》 5.4 绕组平均温度的测定 绕组 温度是通过绕组电阻确定的．三相变压器中，最好在中柱进行测量。
R j1 ——外绕组外半径，mm裸露部分(内表面积中间气道处与空气接触表面)的半径，
mm; N ——沿绕组均匀分布的撑条数; bt ——撑条宽度，mm; 如不设撑条时9 ，则式中N =0。
二 温升计算
2. 内绕组表面积计算 内绕组各表面均为非裸露部分的表面积，按下式计算：
K1 ——外绕组温升计算系数，经验设计验证取值 0.4；
2 ——内绕组温升，K；
K 2 ——内绕组温升计算系数，经验设计验证取值 0.44。
12
附GB1094.2 温升试验技术（电阻法）
C3 电源切断瞬间时绕组温度的外推法 测 量仪 器 可选人工读数的或自动记录的，模拟式的或数字式的．在切
断电源即时起大约20m in内应取得相当数量的离散值，作为外推电 源切断瞬间温升的数据．用这些离散值从时间上外推到电源切断瞬间， 从而得到所需的（电源切断瞬间）值．由测 得 的 离散值构成的曲线 如图C2所示，曲线呈现出绕组温度在开始几分钟内变化最快，然后 才逐渐缓慢。对热 时 间 常数大的变压器（容量较小的油浸自冷式）， 其油温变化渐近线可认为是一条水平线。对于 热 时 间常数较小的变 压器（特别是对强迫冷却的大型变压器）试验电源切断后要求冷却装 置仍保持继续运行的情况下（见附录A)，其油温渐近线，可能有必要 认为是向下倾斜的曲线，在该渐近线上叠加有初始变化较快的部分 （见图C2).
变压器温度测试方法
变压器温度测试方法
嘿，你知道变压器温度咋测不？其实超简单！先准备好专业的温度测量设备，像红外线测温仪啥的。
直接对着变压器的关键部位，比如绕组、铁芯等，一测就知道温度啦！这就好比你用体温计给人量体温一样，找准位置很重要哦！那测的时候有啥要注意的呢？可不能随便乱测呀！得保证测量设备的准确性，不然测出来的数据不准，那可就麻烦啦！就像你开车看导航，要是导航不准，你不得走冤枉路嘛！而且测量的时候要注意安全，变压器那可是个大家伙，可不能掉以轻心。
万一不小心碰到高压部分，那可不得了！这就跟你玩电老虎似的，危险得很呐！
那变压器温度测试安全不？稳定不？放心吧！只要你按照正确的方法来，那绝对安全稳定。
就像你走在平平稳稳的大路上，没啥好担心的。
只要你操作规范，就不会有问题。
这温度测试有啥应用场景呢？那可多啦！比如说在电力系统中，随时监测变压器的温度，能保证电力的稳定供应。
要是变压器温度过高，就像人发烧了一样，得赶紧处理。
不然出了问题，那可就影响一大片啦！它的优势也很明显啊，能及时发现问题，避免大事故的发生。
就像你有个小闹钟，随时提醒你，多好啊！
我给你讲个实际案例哈。
有一次，一个工厂的变压器温度有点高，幸
好及时用温度测量设备测出来了，赶紧采取措施，不然可就出大事啦！这就说明，变压器温度测试真的很重要啊！
变压器温度测试就是这么简单又实用。
赶紧行动起来，让你的变压器健健康康的吧！。
变压器绕组温度测量
变压器绕组温度测量测量方法目前，变压器绕组热点温度测量方法有直接测量法、热模拟测量法和间接计算测量法。
直接测量方法是在变压器绕组直接埋设传感器，使用温度测量仪测量显示绕组温度。
成熟的方法是使用光纤技术，在变压器绕组制造过程中埋入光纤，埋入点越多越精确。
但维护技术复杂，成本昂贵，主要用于变压器在实验过程中于热模拟测量法进行比较，校对热模拟测量的误差。
热模拟测量方法是根据变压器负载损耗与负载电流成正比平方关系而发展的一种绕组测量方法。
绕组温度表在油温表的基础上配备一台电流匹配器和电热元件，通过温度叠加来反映变压器绕组温度。
这种测温方法具有简单、适用的特点，但误差较大。
间接计算测量方法是根据国际电工委员会推荐的油浸式电力变压器绕组热点计算公式，通过计算各种关键参数和变压器负载电流值来计算绕组热点温度。
这个公式是公认的经典方法，具有相当的精度。
绕组温度计基本知识组温度计是一种适用热模拟测量技术测量电力变压器绕组最热点温度的专用监测（控制）仪表。
所谓热模拟测量技术是在易测量的变压器顶层油温TO基础上，再施加一个变压器负荷电流变化的附加温升△T，由此二者之和T=TO+△T即可模拟变压器最热点温度。
型号说明：输出信号:1. 直接输出DC（4-20）mA电流信号，也可通过XMT数显仪显示其相应温度同时输出DC（4-20）mA电流信号及DC（0-5）V电压信号；2. 直接输出端为DC（4-20）mA电流信号，也可通过XST数显仪显示其相应温度同时输出RS-485计算机接口。
工作原理：变压器绕组温度T1为变压器顶层油温T2与绕组对油的温升△T之和即T1＝T2＋△T。
绕组对油的温升△T决定于变压器绕组电流，电流互感器二次侧电流正比于绕组电流，绕组温控器工作原理是通过电流互感器取出与负荷成正比的电流，经变流器调整后，输入到绕组温控器弹性元件内的电热元件，电热元件产生的热量使弹性元件产生一个附加位移，从而产生一个比油温高一个温差的温度指示值。
电力变压器热点温度测量和计算方法综述
介绍，对比各方法的适应性和局限性。最后，通过各方法优缺点对比，提出每种方法都有各自适用的场合，应该根
据情况灵活选择，也可以考虑多种方法相互配合使用的观点 。
关键词：变压器；热点温度；传感器测温技术；热电类比法；数值计算法
中图分类号:TM41
文献标识码:B
Review of Measurement and Calculation Methods for Hot Spot Temperature of Power Transformers
ZHONG Jia-li, HUANG Jing-jing (School of Electrical Engineering and Automation,Fuzhou University, Fuzhou 350116 , China)
Abstract: At present, the research of transformer hot spot temperature can be divided into two main directions: direct measurement and indirect calculation. In this paper, two kinds of research methods are classified and compared, and the adaptability and limitations of each method are compared. Finally, by comparing the advantages and disadvantages of each method, it is pointed out that each method has its own applicable occasions, should be flexibly selected according to the situation, and can also consider the viewpoint that a variety of methods can be used together. Key words: transformer ； hot spot temperature ； sensor temperature measurement technology; thermoelectric analogy method ； numerical calculation method
浅谈电力变压器绕组热点温度的研究现状
浅谈电力变压器绕组热点温度的研究现状变压器的温升和绕组热点温度是体现变压器运行过程中非常重要的参数，为了更加精确的测量和了解变压器运行过程中的热点分布和变压器油的温升特征等基本情况，尤其是变压器的热点温度和最高温度等参数，需要精确的测量和计算线圈的热点温度范围和温度值。
因此，变压器热点温度的研究主要包括以下几个方面：对变压器内部各热点温升的监测和计算、热点温度预测和变压器温升对绝缘材料和绝缘介质的热老化的影响等问题。
1、变压器绕组热点温度监测技术研究现状电力变压器的温升和热点监测系统通常是使用敏感的传感器和其他元器件来直接和间接的测量变压器内部的温度，较为常规的方法有内部放置光纤传感器的测量方法。
其测量需要具备一些基本条件，变压器的顶层油温度、线圈的顶层油温度和变压器油的温度基本相似。
虽然该方法原理较为简单易懂，但也存在较大的误差，通常情况，该方法获得的数据与实际温度有较大差别，该方法还具有较大的不确定性，某些情况下，热点温度测量值低于油箱底部油温的测量值。
但是，随着精确计量技术和传感器技术的飞速发展，变压器内部各区域的温度传感器的安装和使用以及内部精确测量成为较为现实的问题。
将精准的传感器安装在变压器内部，通过直接测量的方法来测量热点线圈温度。
目前，精确测量的传感器在变压器系统上也得到了大规模的应用，如美国Luxtron公司生产的WTS-11型荧光式光纤监测系统，测温范围0-200℃，分辨率0.5℃，准确度已经达到1-2摄氏度，在很多电力变压器中均有成功的应用，已经用于ABB、GE等公司的变压器中。
在国内，沈变公司在变压器热点温度等方面进行了几十年的研究，通过光纤温度测量装置可对多台变压器进行温度测量，并且取得了丰硕的成果。
通过光纤等测量手段可精确的测量热点温度，然而，在光纤传感器的安装等装配过程中，则具有较高的难度，需要精准的设计过程和变压器装配過程，特别是在油浸式变压器内部进行光纤传感器的安装则需要更加准确的安装和测量技术。
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电力变压器热点温度测量和计算方法综述
高压电力设备热点温度在线监测系统在发电厂、变电站等含有高压电力设备的场所有广泛的应用。
本文通过分析指出了高压电力设备热点温度系统的各部分结构组成和各组件功能，详细举例说明了给系统的使用价值，并结合供电企业的实际工作现状，对高压电力设备热点温度在线监测系统的改进提出了一些建议。
标签：高压电力设备;热点温度;在线监测系统
高压电力设备温度的有效监测对供电企业的安全工作有重要的现实意义。
当发电厂或者供电站中的高压电力设备经过长时间的运行后，都会出现发热严重的状况，因线路老化、设备陈旧造成的发热问题更为严重，如果不能对这些发热部分进行有效的监测，很可能会造成安全事故，如火灾、断电等。
目前，已有很多供电企业因不能对高压电力设备的温度进行实时的跟踪监测，造成不少灾难性的安全事故。
因此，高压电力设备热点温度在线监测系统是保障供电企业安全运行的重要防线。
一、电力设备热点温度监测技术现状分析
目前，可用于电压设备热点温度监测的仪器种类很少，结合现在科技发展水平，供电企业中最常用的设备热点温度监测方法主要有两种：一是示温蜡片测试法，二是电力设备热点温度在线监测。
1.1示温蜡片测试
示温蜡片测试是最原始的高压设备热点温度监测方法。
该方法对热点温度测量的具体原理是：在发热设备上贴有着不同熔点的示温蜡片，然后通过所贴示温蜡片的融化程度来判断发热设备的具体温度范围。
这种测量方法既不准确，又不方便，浪费大量的人力物力，目前该方法基本已经被淘汰使用。
1.2电力设备热点温度在线监测
随着科学技术的进步和发展，高压电力设备热点监测系统现已被广泛应用。
高压设备温度在线监测系统的技术关键是解决高压隔离问题。
通常解决这个技术难题的办法有三种：一是空间隔离，空间隔离是利用红外光热成像技术远距离获取高压设备的温度信息，然后将获得的信息在计算机上进行热成像显示，通过这种办法实现对高压设备的热点温度在线监测。
但是，这种监测方法由于监测设备昂贵无法大面积普及应用。
二是利用红外传感器技术解决这一技术难点。
通过该技术可以将设备热源发射的红外光源转化为电信号，输入到电脑中，然后通过放大器将电信号放大分析，最后以温度的形式反映在电脑中。
这种方法可以实时的对热源进行监测，解决了高压设备温度不能监测的难题。
三是光纤隔离。
光纤隔离是现在应用比较多的一种高电压设备温度测量方式。
该测量方法通过激光温度传感器对设备热点进行温度测量，与高电压设备保持了一定的安全距离，符合国
家电力安全施工标准，但是，由于温度传感器与高压设备是通过光纤连接，容易在日常的工作中造成碰撞，所以，这种测量方法的稳定性不高。
总之，上述三种测温方式各有优缺点，对于应该用什么样的在线监测方法进行温度监测，供电单位应当根据实际情况具体分析。
近几年，国内有些公司已经开始从事无线温度在线监测系统的研究工作，这种系统运用了无线电进行高压隔离和信号输出，有着应用范圍广、抗干扰能力强等诸多优点。
二、高压电力设备热点温度在线监测系统
高压电力设备热点温度在线监测系统主要运用了无线电波输送技术。
该系统实现高压设备热点温度测量的方法是：首先，在高压电力设备上安装一个温度传感器，给传感器可以与接收器通过无线电波进行联系，让非接触高压设备温度测量成为可能，从源头上解决了高压电力设备节点温度不容易监测的问题，也使高压电力设备热点温度的远程实时监测成为可能，更有利于供电企业工作人员的人身安全。
高压电力设备热点温度在线监测系统测温准确、可靠性高、可对监测温度实时记录，也能通过分析得出电力设备存在的安全隐患，保障高压电力设备安全平稳的运行。
2.1系统组成
高压电力设备热点温度在线监测系统主要有以下几部分组成：一是无线温度采集器，二是无线温度监测仪，三是温度监测分析软件。
运用该系统进行温度监测可实现本地监测和远程监测。
本地监测的方法是通过工业总线来和无线温度监测仪进行连接，在与多个无线温度监测仪连接成功后就形成了一个无线监测网络，每一个无线温度监测仪都要与一个无线温度采集器相连接，本地监测主机可通过所接入的无线温度采集器得到所有的温度信息，实现温度的远程信息化传输。
在供电企业总部可以安装远程监测总机，利用监测软件对高压电力设备热点温度进行在线监测，实时分析高压电力设备所处的状态，提前故障预警，保证设备的安全运行。
2.2无线温度采集器网
监测终端电路的设计必须遵守以下三个原则：一是功耗低，二是体积小，三是可靠性高。
无线温度监测仪与系统控制中心通过总线连接，并且可以与安装在设备上的传感器进行无线通讯。
无线温度检测仪的正常运行关系到整个系统的正常运行，是在线监测系统的通信关键。
结束语
综上所述，随着高压电力设备热点温度在线监测系统的不断完善，将会越来越多的受到供电企业的青睐。
该在线监测系统技术优势明显，对于提高供电企业的工作安全有重要意义。
参考文献
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