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油浸式电力变压器热路模型研究综述

来源：电工电气发布时间：2018-08-16 13:16 浏览次数：521

油浸式电力变压器热路模型研究综述

杨超，程新功，陈芳，刘刚，王辉，周刚

（济南大学自动化与电气工程学院，山东济南 250022）

摘要：介绍了热电类比理论及变压器的产热散热过程，阐述了传统的变压器热路模型，总结了变压器热路模型在结构和参数方面的改进。分析了不同热路模型的优缺点并归纳展望了其应用场景，提出了变压器热路模型在后续研究中需要注意的问题。

关键词：变压器；热路模型；热点温度；非线性热阻；热容；热电类比

中图分类号：TM411 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2018)08-0001-06

Review of Thermal Circuit Model in Oil-Immersed Power Transformer

YANG Chao, CHENG Xin-gong, CHEN Fang, LIU Gang, WANG Hui, ZHOU Gang

（School of Automation and Electrical Engineering, University of Jinan, Jinan 250022, China）

Abstract: Introduction was made to the theory of thermoelectric analogy and the process of heat production and heat dissipation of transformers. This paper expounded the traditional thermal circuit model of transformers, summarized the thermal circuit model of transformers and the improvement of parameters and analyzed the advantages and disadvantages of different thermal circuit models, concluding and expecting the application scenarios. This paper proposes that some problems need to be paid attention to in the follow-up transformers’ thermal circuit model study.

Key words: transformer; thermal circuit model; hot spot temperature; non-linear thermal resistance; heat capacity; thermoelectric analogy

参考文献

[1] 钱政，严璋，罗承沐. 电力变压器绝缘故障综合诊断方法的研究[J]. 电网技术，2002，26(2)：32-36.

[2] 全玉生，谌军，李巍，等. 基于突变理论的油浸式变压器过热性故障预测方法[J]. 中国电机工程学报，2011，31(18)：100-106.

[3] 闵英杰，吴广宁，周利军，等. 变压器热点温度和等值老化热特征参数的研究[J]. 高压电器，2012，48(2)：50-54.

[4] 陈曦，钱之银，汲胜昌，等. 基于热路模型的变压器内部温升计算方法研究[J]. 绝缘材料，2015(4)：61-65.

[5] 王恩，赵振刚，曹敏，等. 基于光纤Bragg光栅的油浸式变压器多点温度监测[J]. 高电压技术，2017，43(5)：1543-1549.

[6] 刘军，陈伟根，赵建保，等. 基于光纤光栅传感器的变压器内部温度测量技术[J]. 高电压技术，2009，35(3)：104-108.

[7] 苏小平，陈伟根，胡启元，等. 基于解析- 数值技术的变压器绕组温度分布计算[J]. 高电压技术，2014，40(10)：3164-3170.

[8] TAHERI S, VAHEDI A, GHOLAMI A, et al. Estimation of hot spot temperature i n distribution transformer considering core design using FEM[C]//IEEE International Power and Energy Conference，2008：1408-1413.

[9] 陈伟根，李孟励，孙才新，等. 变压器绕组热点温度热电类比计算模型仿真分析[J]. 重庆大学学报( 自然科学版)，2010，33(12)：8-13.

[10] 魏本刚，黄华，傅晨钊，等. 基于修正热路模型的变压器顶层油温及绕组热点温度计算方法[J]. 华东电力，2012，40(3)：444-447.

[11] 靳一林，田双双，邵翠玲，等. 油浸式变压器的简化热路模型[J]. 变压器，2015，52(10)：38-42.

[12] TANG W H, WU Q H, RICHARDSON Z J.Equivalent heat circuit based power transformer thermal model[J]. IEEE Proceedings Electric Power Applications，2002，149(2)：87-92.

[13] 李鑫，徐晓刚，邓建刚，等.35 k V油浸式变压器绕组热点温度计算分析[J]. 高压电器，2017，53(1)：144-150.

[14] 全国信息与文献标准化技术委员会. 油浸式电力变压器负载导则：GB/T 15164—1994[S]. 北京：中国标准出版社，1994：6-9.

[15] SWIFT G, MOLINSKI T S, LEHN W.A fundamental approach to transformer thermal modeling. I.Theory and equivalent circuit[J]. IEEE Transactions on Power Delivery，2001，16(2)：171-175.

[16] SWIFT G, MOLINSKI T S, BRAY R, et al.A fundamental approach to transformer thermal modeling.II.Field verification[J]. IEEE Transactions on Power Delivery，2001，16(2)：176-180.

[17] PIERCE L W.Predicting liquid filled transformer loading capability[J]. IEEE Transactions on Industry Applications，1994，30(1)：170-178.

[18] 江淘莎，李剑，陈伟根，等. 油浸式变压器绕组热点温度计算的热路模型[J]. 高电压技术，2009，35(7)：1635-1640.

[19] 滕黎，陈伟根，孙才新. 油浸式电力变压器动态热路改进模型[J]. 电网技术，2012，36(4)：236-241.

[20] 王丰华，周翔，高沛，等. 基于绕组热分布的改进油浸式变压器绕组热点温度计算模型[J]. 高电压技术，2015，41(3)：895-901.

[21] 李剑，刘兴鹏，王有元，等. 以箱壁温度为判据的油浸式变压器绕组热点温度计算模型及试验分析[J]. 高电压技术，2011，37(10)：2344-2349.

[22] 陈炯，薛飞，周健聪，等. 动态负载下改进的变压器热点温度计算方法[J]. 华东电力，2014，42(12)：2539-2543.

[23] 薛飞，陈炯. 太阳辐射对变压器热点温度计算影响的分析[J]. 电气技术，2015(4)：18-21.

[24] HAJIDAVALLOO E, MOHAMADIANFARD M.Effect of sun radiation on the thermal behavior of distribution transformer[J].Applied Thermal Engineering，2010，30(10)：1133-1139.

[25] CORMENIER T.Analysis of the impact of thermal exchanges in HV/LV prefabricated substations within a global eco-design approach[C]// 19th International Conference Electricity Distribution，2007.

[26] ISKENDER I, MAMIZADEH A.An improved nonlinear thermal model for MV/LV prefabricated oilimmersed power transformer substations[J]. Electrical Engineering，2011，93(1)：9-22.

[27] ISKENDER I, MAMIZADEH A.Nonlinear thermal modeling of indoor and outdoor oil-immersed power transformers[J]. Journal of Electrical Engineering，2009，60(6)：321-327.

[28] AMODA O A, TYLAVSKY D J, MCCULLA G A, et al. A new model for predicting hottest-spot temperature in transformers[C]//North American Power Symposium，2015：1-8.

[29] DING Y, ZHANG Q, LIU X, et al.Modified thermal circuit model for distribution transformers in three-phase unbalanced operation[C]// International Conference on Electrical Materials & Power Equipment，2017：473-477.

[30] NAJAFI A, ISKENDER I.An improved thermal model for distribution transformer under unbalanced voltage conditions[J]. International Journal of Thermal Sciences，2016，104：373-385.

[31] 陈伟根，苏小平，周渠，等. 基于顶层油温的变压器绕组热点温度计算改进模型[J]. 重庆大学学报( 自然科学版)，2012，35(5)：69-75.

[32] 陈伟根，赵涛，江淘莎，等. 改进的变压器绕组热点温度估算方法[J]. 高压电器，2009，45(1)：53-56.

[33] SUSA D, LEHTONEN M, NORDMAN H.Dynamic thermal modelling of power transformers[J]. IEEE Transactions on Power Delivery，2005，20(1)：197-204.

[34] 赵振刚，姜飞，李英娜，等. 变压器绕组的风冷散热热路模型与FBG测温[J]. 高电压技术，2017，43(12)：3938-3943.

[35] 赵斌，张霄元. 变压器顶层油温预测及其数学模型的参数辨识[J]. 高电压技术，2004，30(6)：9-10.

[36] 滕黎. 一种简化的油浸式变压器绕组热点温度计算模型[J]. 变压器，2016，53(2)：7-11.

[37] 李可军，亓孝武，魏本刚，等. 基于核极限学习机误差预测修正的变压器顶层油温预测[J]. 高电压技术，2017，43(12)：4045-4053.

[38] GALDI V, IPPOLITO L, PICCOLO A, et al. Parameter identification of power transformers thermal model via genetic algorithms[J]. Electric Power Systems Research，2001，60(2)：107-113.

[39] 陈伟根，苏小平，陈曦，等. 变压器顶层油温预测热模型影响因素分析及其改进[J]. 高电压技术，2011，37(6)：1329-1335.

[40] 杨志超，吴奕，王坚，等. 一种主变压器热点温度实时计算解析模型[J]. 电力自动化设备，2016，36(11)：147-151.

[41] DJAMALI M, TENBOHLEN S, JUNGE E, et al. Real-Time Evaluation of the Dynamic Loading Capability of Indoor Distribution Transformers[J].IEEE Transactions on Power Delivery，2017，33(3)：1134-1142.

[42] ARABUL A Y, SENOL I.Development of a hot-spot temperature calculation method for the loss of life estimation of an ONAN distribution transformer[J]. Electrical Engineering，2017(3)：1-9.

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