專利名稱：狀態(tài)診斷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及感性功率設(shè)備如電源變壓器和電抗器，尤其涉及用于感性功率設(shè)備的狀態(tài)診斷的方法和裝置。
背景技術(shù)：
感性功率設(shè)備如公用設(shè)施所用的電源變壓器一般具有浸入在變壓器箱內(nèi)的通常為油的流體制冷劑中的功率繞組。工作過程中，繞組和繞組纏繞在其周圍的芯子變熱，因而加熱了周圍的流體。一般來說，流體又被設(shè)置于變壓器外部但又與變壓器相連的多個冷卻裝置所冷卻。冷卻裝置通常配備有不同的風(fēng)扇以冷卻來自變壓器的油流。加熱之后流體上升到裝有所述流體的箱體的頂部。然后，從箱體頂部抽取出的流體的加熱部分被冷卻裝置冷卻，并返回到變壓器箱的底部。這樣就完成了流體的冷卻，因而間接地完成了功率繞組和芯子的冷卻。
感性功率設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測對可靠和有效的工作來說是有利的。特別是對于變壓器來說，需要緊密地跟蹤繞組和冷卻流體的溫度變化。如果繞組和/或流體的溫度升高到超過一定的極限，就會發(fā)生嚴(yán)重的事故，可能導(dǎo)致整個或部分變壓器毀壞或縮短其壽命。因此在操作電源變壓器時，監(jiān)測流體和/或繞組的溫度是常用的安全措施。
現(xiàn)有技術(shù)中有若干種用于得到繞組和/或流體溫度的方法，它們是基于模擬、計算或更直接的測量來進行的。在其最簡單的形式中，通過使溫度計讀數(shù)按照正比于繞組電流的量偏移來進行繞組溫度的模擬。通常與流體中的溫度計相關(guān)地設(shè)置加熱線圈或類似裝置。加熱線圈又由電流變壓器控制，電流變壓器為加熱線圈提供與繞組電流成比例的電流。
在國際專利申請WO 99/60682中公開了一種用于確定油冷變壓器的平均溫度和熱點溫度中的一些溫度的方法。在此申請中，無須任何直接溫度測量就可得到熱點溫度。作為替代，可測量變壓器的端子電壓、繞組電流和環(huán)境溫度，并確定通風(fēng)器和泵的狀態(tài)以及步進開關(guān)的位置。然后將這些變量饋送到熱液壓模型中，從而根據(jù)變壓器耗損、傳熱對流參數(shù)、流阻和油流來計算溫度。然后采用這些計算溫度來控制和操作電源變壓器，以便避免過熱。
在兩項美國專利US 4745571和US 4775245中，公開了用于模擬和控制流體冷卻的電源變壓器的溫度的方法和系統(tǒng)。此方法根據(jù)測出的流體頂部溫度來用電子學(xué)方法計算變壓器的繞組溫度，并計算由變壓器負(fù)載電流所帶來的累積附加溫度。然后將這兩種溫度相加并用于控制指示器、冷卻風(fēng)扇和電路跳閘裝置。因此，可以監(jiān)測溫度來控制變壓器的工作，因為不會發(fā)生任何過熱損壞。
上述公開涉及對感性功率設(shè)備的急劇損壞的保護。根據(jù)這些公開，過高溫度將導(dǎo)致負(fù)載降低和/或提高冷卻效果的動作。然而，存在故障的感性功率設(shè)備未必會在所有情況下都導(dǎo)致危險性加熱。存在故障的感性功率設(shè)備例如可在其額定容量的一小部分下工作，因而將不顧其缺陷而在允許的溫度下工作。此時檢測不到缺陷的任何表示，直到提高了功率為止。在這種情況下，將感性功率設(shè)備從工作中取出以供修理通常是非常不方便的，這是因為它通常直接關(guān)系到提高的性能要求。
因此，如果能實現(xiàn)一種可在任何時刻提供關(guān)于感性功率設(shè)備的涉及熱量問題的實際運行狀態(tài)的信息的裝置、即狀態(tài)診斷裝置，作為傳統(tǒng)過熱保護裝置的補充，那么這將是有利的。
概要本發(fā)明的一個目的是提供感性功率設(shè)備的狀態(tài)診斷，給出在任何操作狀態(tài)下的感性功率設(shè)備的運行狀態(tài)的更完整的描述。
本發(fā)明的另一目的是提供一種診斷方法，其可精確地檢測設(shè)備的故障和/或影響工作的外部因素，即使在感性功率設(shè)備在較低的功率負(fù)載下操作時也是如此。
本發(fā)明的另一目的是提供一種在發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞之前的早期故障檢測。
本發(fā)明的另一目的是提供一種可與控制和模擬系統(tǒng)結(jié)合使用的裝置和方法，從而可分別給出對感性功率設(shè)備工作的更準(zhǔn)確和精確的控制或模擬。
上述目的通過根據(jù)所附權(quán)利要求書的裝置和方法來實現(xiàn)。通常來說，具有浸入在由冷卻裝置冷卻的流體的功率繞組的感性功率設(shè)備的運行狀態(tài)通過獲得和評估流入和流出感性功率設(shè)備的流體的預(yù)期熱流量以及流體的實際和先前熱含量來進行診斷。可采用不同的量來表示熱流量。
在一個優(yōu)選計算模型中，根據(jù)在流體的不同位置的溫度測量結(jié)果來確定流體的實際熱含量。實際熱含量通常是幾種因素之和，例如感性功率設(shè)備的繞組、芯子和其它部分所產(chǎn)生的熱量、冷卻裝置的冷卻效果和影響流體溫度的外部因素、例如環(huán)境溫度或天氣狀況如陽光。
流體的先前熱含量是根據(jù)計算、先前記錄或根據(jù)任何其它測定時間來確定的流體的熱含量。
最好以由功率繞組、芯子和感性功率設(shè)備的其它部分所產(chǎn)生的預(yù)期的熱量的形式來確定預(yù)期的熱流入。在一個優(yōu)選模型中，所述計算根據(jù)對繞組電流的測量結(jié)果來進行，因此其依賴于感性功率設(shè)備的負(fù)載。
最好以由冷卻裝置所提供的預(yù)期的冷卻能力的形式來確定預(yù)期的熱流出。就實際熱含量而言，在一個優(yōu)選模型中，采用溫度測量來估計冷卻能力，即流體的溫度和環(huán)境溫度。
然后，通過比較和評估所得的量來調(diào)查感性功率設(shè)備系統(tǒng)的熱平衡，以便檢測任何非預(yù)期的運行狀態(tài)。在一種理想情況下，流體的實際熱含量應(yīng)幾乎等于流體的預(yù)期的熱含量，即流體的先前熱含量加上預(yù)期產(chǎn)生的熱量和預(yù)期冷卻能力之間的差異。相等性的偏差是非預(yù)期狀態(tài)的指示，包括感性功率設(shè)備的設(shè)備故障和/或影響工作的外部因素。然后可采用這種指示來執(zhí)行診斷動作，例如起動光指示器和/或發(fā)送指示信息至顯示裝置，其為操作者提供表示可能出現(xiàn)了一些故障的信息。或者，可在控制或模擬系統(tǒng)中使用這種指示，分別控制或模擬感性功率設(shè)備的工作。
或者，可以確定預(yù)期產(chǎn)生的熱量和實際熱含量之間的另一差異?？稍谶@種差異中加入先前熱含量以得到流體中的實際熱流出的表示，在最優(yōu)情況下它將等于預(yù)期的熱流出，即預(yù)期的冷卻能力?？梢杂嬎愠鰧嶋H熱流出和冷卻能力之間的比率，給出冷卻能力的歸一化表示。對預(yù)期的工作來說此比率近似為1，而遠(yuǎn)小于1的比率表示冷卻裝置的預(yù)期冷卻效果小于實際產(chǎn)生的冷卻效果。因此，例如冷卻裝置可能存在著故障。例如可能有堵塞物如樹葉堵住了冷卻裝置。當(dāng)此比率小于預(yù)定的閾值時，歸一化測量會影響正在接通或改變顏色的目視指示器。
作為另一選擇，可以計算實際熱含量和冷卻能力之和。從這個和中減去先前熱含量以便得到流入流體的實際熱流量的表示，在最優(yōu)情況下它至少近似地等于預(yù)期的熱流入，即由繞組、芯子和其它感性功率設(shè)備部分所產(chǎn)生的預(yù)期的熱量。同樣可以得到一個比率，但在這里它是預(yù)期產(chǎn)生的熱量和實際熱流入之間的比率。小于1的比率表示存在有內(nèi)部故障或?qū)α黧w溫度產(chǎn)生負(fù)面影響、即使溫度升高的外部因素。
此診斷方法最好在不同的環(huán)境條件和/或不同的冷卻效果下執(zhí)行若干次。這就為感性功率設(shè)備的運行狀態(tài)提供了更完整的描述。
本發(fā)明的優(yōu)點在于，它提供了感性功率設(shè)備的狀態(tài)診斷，能夠檢測故障和其它會影響感性功率設(shè)備的工作的效應(yīng)，即使在大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的方法失效時也是如此。這意味著可在感性功率設(shè)備的負(fù)載增加和情況變得危險之前檢測到故障并加以留意。此外，診斷可作為控制和模擬感性功率設(shè)備的工作的補充，從而分別得到更精確的控制或模擬，并因此減小工作故障和損壞的危險。
附圖的簡要說明通過參考下面的描述并結(jié)合附圖，可以最佳地理解本發(fā)明和它的其它目的和優(yōu)點，在附圖中

圖1是感性功率設(shè)備系統(tǒng)中的熱流的示意性視圖；圖2是配備有冷卻裝置和傳感器的電源變壓器的一部分的示意圖；圖3是不同冷卻能力下的變壓器的測量的頂部流體溫度和計算的頂部流體溫度對時間的曲線圖；圖4是本發(fā)明的狀態(tài)診斷方法的通用步驟的流程圖；圖5a-c顯示了執(zhí)行圖4所示的一些步驟的不同實施例的流程圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的狀態(tài)診斷裝置的一個實施例；圖7是根據(jù)本發(fā)明的狀態(tài)診斷裝置的另一實施例；以及圖8是根據(jù)本發(fā)明的狀態(tài)診斷裝置的再一個實施例。
詳細(xì)描述現(xiàn)今的感性功率設(shè)備是昂貴的裝置，因此通常裝有保護系統(tǒng)。這種系統(tǒng)設(shè)置成可監(jiān)測感性功率設(shè)備的工作并在工作超過一定的安全工作閾值時執(zhí)行控制動作。此系統(tǒng)是感性功率設(shè)備的重要部分，這是因為操作者根據(jù)需要希望感性功率設(shè)備工作在最大額定容量下，試圖達到盡可能大的輸出效果。因此，對感性功率設(shè)備工作的保護系統(tǒng)的需求很大，因為在最大或近似最大容量下很容易就會超過安全閾值。如背景部分所述，具有工作閾值的典型量是冷卻功率繞組的流體溫度。如果此溫度升高得太多，就可能會產(chǎn)生對感性功率設(shè)備和相關(guān)設(shè)備的損壞。因此，許多保護系統(tǒng)的目的是監(jiān)測和/或控制冷卻流體以及功率繞組的溫度。系統(tǒng)的控制動作基本上在溫度超過安全閾值時啟動，這樣保護系統(tǒng)可稱為嚴(yán)重?fù)p壞保護系統(tǒng)。所執(zhí)行的緊急動作可包括提高冷卻裝置的冷卻效果和/或降低感性功率設(shè)備的負(fù)載。然而，當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)的監(jiān)測和控制系統(tǒng)的緊急動作不充分或執(zhí)行得太遲時可能會產(chǎn)生危險情況，導(dǎo)致了感性功率設(shè)備的損壞。
在只采用頂部流體溫度測量的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)以及基于此系統(tǒng)的方法的典型情況下，失效例如在冷卻裝置、多數(shù)情況下是一些類型的風(fēng)扇被例如樹葉或類似的松動物體阻塞或堵住時產(chǎn)生。許多系統(tǒng)缺乏可控制冷卻裝置的冷卻效果的方法。相反，它們只記錄了冷卻裝置的起動脈沖以便確定冷卻裝置何時接通。然而，如果冷卻裝置被堵住，起動脈沖仍被記錄，但卻未考慮冷卻效果因阻塞而產(chǎn)生的降低。結(jié)果，感性功率設(shè)備的操作就會導(dǎo)致侵犯安全閾值，這是因為只產(chǎn)生不充分的冷卻效果。
在只采用頂部流體溫度測量的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)和方法中，會遇到問題的另一典型情況是在外部因素如包括陽光在內(nèi)的不同天氣狀況影響感性功率設(shè)備的工作時。由于大多數(shù)感性功率設(shè)備的控制和監(jiān)測系統(tǒng)未考慮到這些外部因素，因此可能會侵犯安全閾值。
由于大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的控制系統(tǒng)和方法直接導(dǎo)致緊急動作，因此這些系統(tǒng)尤其在感性功率設(shè)備只在其一部分額定容量下加載時會遇到問題。在這種低功率工作期間，感性功率設(shè)備可在其安全閾值內(nèi)工作，例如低于最大的容許流體溫度，即使在出現(xiàn)了如上所述的設(shè)備故障或外部影響因素時也是如此。然而，如果這些情況突然改變，例如功率負(fù)載突然增加，此故障或外部因素會在控制系統(tǒng)的緊急動作產(chǎn)生效果之前使感性功率設(shè)備超過安全閾值。結(jié)果，就會損壞感性功率設(shè)備設(shè)備，使得操作者的成本過高，這些成本的形式不僅表現(xiàn)在修理成本上，而且表現(xiàn)在如果損壞過于嚴(yán)重則感性功率設(shè)備就必須至少暫時地關(guān)閉的無效操作上。即使控制系統(tǒng)動作足夠有效以保護感性功率設(shè)備免受損壞，故障的檢測也通常要在不方便的時候進行。
本發(fā)明涉及比如上簡要介紹的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)更佳的感性功率設(shè)備工作的另一方面。雖然現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)涉及緊急和嚴(yán)重?fù)p壞保護，然而本發(fā)明涉及感性功率設(shè)備的熱狀態(tài)的狀態(tài)診斷。故障和其它可能導(dǎo)致設(shè)備損壞的因素可通過狀態(tài)診斷而在早期得到檢測，即使在較低功率負(fù)載、即遠(yuǎn)早于損壞危險實際發(fā)生時也是如此。本發(fā)明為操作者提供了在工作期間關(guān)于感性功率設(shè)備的運行狀態(tài)的指示。然后這些指示可用于連續(xù)地或在間斷的時刻監(jiān)測和/或控制感性功率設(shè)備的工作，因此，如果運行狀態(tài)使得在功率負(fù)載提高而侵犯了安全閾值，可用這些指示來對操作者提出警告。然后操作者可進行所需的動作，以在產(chǎn)生代價高的損壞之前修理或補償故障狀態(tài)。這種動作可安排在感性功率設(shè)備的工作中的方便時刻進行。這些指示還可用于計算感性功率設(shè)備的熱點溫度和載荷能力預(yù)告。
參考圖1，圖中顯示了本發(fā)明的狀態(tài)診斷的基本原理。圖1示意地顯示了流入和流出冷卻感性功率設(shè)備的流體的熱流。流體的熱流入92基本上是由感性功率設(shè)備的功率繞組、芯子和其它部分以及會影響流體溫度的外部因素如陽光和氣溫所產(chǎn)生的熱量之和。熱流出94基本上表示與感性功率設(shè)備有關(guān)的主要冷卻裝置的冷卻效果。在工作期間，流體的實際熱含量90隨熱流入92和流出94的變化而動態(tài)地改變。熱含量的這種變化96即實際熱含量90和先前熱含量98之間的差異可以為正的或負(fù)的，這取決于熱量是流入還是流出，在最普遍的情況下，兩者都是正值或零值。
本發(fā)明的狀態(tài)診斷計算預(yù)期的熱流入和預(yù)期的熱流出，最好分別根據(jù)感性功率設(shè)備的繞組、芯子和其它部分的熱量產(chǎn)生和冷卻裝置的冷卻效果的計算模型來進行。然后將這些預(yù)期的熱流量與流體的實際熱含量90和先前熱含量98一起進行比較和評估。在不存在任何設(shè)備故障和/或外部影響因素的預(yù)期的正確工作期間，實際熱含量90將幾乎等于先前熱含量98加上熱含量中的預(yù)期的合成變化，即減去了預(yù)期的熱流出的預(yù)期的熱流入。它們之間的偏差表示設(shè)備故障和/或其它影響感性功率設(shè)備工作的因素。因此，狀態(tài)診斷比較和評估感性功率設(shè)備系統(tǒng)中的熱流量，推導(dǎo)出系統(tǒng)熱平衡的表示。這與主要進行溫度測量和溫度保護的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不同。這些現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的緊急動作用于降低溫度，即降低感性功率設(shè)備的實際熱含量90。因此，它們的主要目的是防止感性功率設(shè)備或頂部流體的熱量90和繞組的熱點溫度變得過大，這由箭頭99示意地示出。
下面將以電源變壓器形式的感性功率設(shè)備來描述本發(fā)明的狀態(tài)診斷。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的那樣，變壓器僅為可應(yīng)用本發(fā)明的感性功率設(shè)備的一個示例性實施例。因此本發(fā)明并不限于變壓器，而是可應(yīng)用于其它感性功率設(shè)備，例如電抗器。
參考圖2，圖中顯示了功率繞組2浸入在冷卻流體3如油中的電源變壓器1。功率繞組2纏繞在諸如鐵心的芯子7上。流體3被多個冷卻裝置4冷卻，冷卻裝置4可包括風(fēng)扇、冷卻片、散熱器或類似裝置。冷卻裝置4冷卻來自變壓器箱6的液流，變壓器箱6包括繞組2、芯子7和流體3。通常來說，來自箱6的上部的流體流到冷卻裝置4中，流體3在這里被冷卻，之后回到箱6的下部。這種冷卻性能在許多情況下是必需的，這是因為繞組2和芯子7在工作期間被加熱，并因此加熱了周圍的流體3。如果在正常的通過壁的散熱之外并未進行其它的冷卻，那么流體3和繞組2的溫度在許多情況下將升高很多，從而對浸入其中的變壓器1及相關(guān)設(shè)備造成損壞。
圖2所示的變壓器配備有多個傳感器，它們用于記錄流體3的溫度、環(huán)境溫度以及功率繞組2的負(fù)載。流體3的溫度由溫度計16A，16B來測量。溫度計16A設(shè)置在箱6的上部。因此，此溫度是系統(tǒng)中任何位置處的流體最高溫度以及進入冷卻裝置4的流體溫度的可靠表示。溫度計16B設(shè)置在箱6的下部。因此，此溫度是箱6的下部中的流體的可靠表示。
環(huán)境溫度是圍繞在變壓器1周圍的空氣溫度的測量。此溫度由設(shè)置在變壓器箱6的附近并與周圍空氣相接觸的溫度計14來測量。此溫度也是冷卻裝置4的基準(zhǔn)溫度。
為了得到繞組2的負(fù)載的直接估計，通過耦合線圈13來測量繞組電流，耦合線圈13又由安培計12或類似的電流測量裝置來監(jiān)測。測量其它繞組中的電流或知道抽頭轉(zhuǎn)換器的位置，就可以知道變壓器1的整個負(fù)載。
然后，由傳感器記錄的數(shù)據(jù)通過溫度連接線24，26A，26B和電流連接線22轉(zhuǎn)發(fā)給狀態(tài)診斷裝置5，所述狀態(tài)診斷裝置可以設(shè)置成與變壓器箱6相連、全部在遙控系統(tǒng)中實現(xiàn)或者以部分地與變壓器箱6相連并且部分地處在遙控系統(tǒng)中的形式來實現(xiàn)。
下面將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的狀態(tài)診斷方法。如上所簡短地介紹的，狀態(tài)診斷利用流入和流出變壓器的冷卻流體中的預(yù)期熱流量以及流體的實際和先前熱含量，以得到流體熱平衡的表示。
實際熱含量Qactual一般為影響流體溫度的幾種不同因素之和，例如變壓器的繞組、芯子和其它部分所產(chǎn)生的熱量，冷卻裝置的冷卻效果以及外部因素如陽光。在一個優(yōu)選計算模型中，實際熱含量Qactual可表達為變壓器箱中的頂部實際熱含量QTactual和底部實際熱含量QBactual之和。頂部實際熱含量QTactual和底部實際熱含量QBactual又可根據(jù)流體溫度的測量結(jié)果、更準(zhǔn)確地說根據(jù)頂部流體溫度TT和底部流體溫度TB來確定。流體的先前熱含量Qprevious可類似地表達為頂部先前熱含量QTprevious和底部先前熱含量QBprevious之和。先前熱含量Qprevious可從先前的記錄、計算或從任何其它確定時間中得到。因此，最好把實際熱含量Qactual和先前熱含量Qprevious優(yōu)選表達為Qactual＝QTactual+QBactualQprevious＝QTprevious+QBprevious，
其中頂部和底部實際熱含量QTactual和QBactual可如下地確定QTactual=αmfluidcfluidT^T]]>QBactual=(1-α)mfluidcfluidT^B,]]>其中cfluid和mfluid分別是流體的比熱和質(zhì)量， 和 分別為平均的頂部和底部流體溫度，α和1-α是變壓器內(nèi)全部流體中的頂部和底部流體的部分。在頂部和底部實際熱含量QTactual和QBactual的上述模型中，將平均流體溫度 和 乘以流體的質(zhì)量mfluid、比熱cfluid和相應(yīng)部分的α，1-α。如果采用散熱器作為冷卻裝置，則當(dāng)流體從流體箱的底部向其頂部流動時，流體的溫度基本上線性地升高。然而對于風(fēng)扇來說情況就不同了。于是，頂部和底部流體部分中的溫度分布分別相當(dāng)均勻，可能變化的通常是相應(yīng)部分中的流體量。結(jié)果，在穩(wěn)態(tài)或近似穩(wěn)態(tài)下，在流體頂部和底部中的不同位置處進行一次或幾次溫度測量就足以分別得到平均頂部和底部溫度 和 的可靠表示。在非穩(wěn)態(tài)工作期間，必須在不同位置處進行更多次溫度測量，以得到頂部和底部流體的溫度分布的更準(zhǔn)確的描述，從而得到平均溫度的更佳表示。這可簡單地通過將更多溫度傳感器即溫度計設(shè)置在變壓器箱中的不同位置和/或深度處來解決。然后利用這些溫度測量的全部或一些值來進行平均溫度 和 的計算。在感性功率設(shè)備的不同工作方式下，α的值可以是從0到1的任何數(shù)字。較大的值表示在容器頂部具有較大部分的流體，而較小的值表示較大的底部流體部分。比熱Cfluid和質(zhì)量mfluid是所用流體的特性，通常可從變壓器制造商、標(biāo)準(zhǔn)文獻或通過測量來得到。由于本發(fā)明的一個目的是在狀態(tài)變得危險之前檢測會導(dǎo)致非預(yù)期操作的任何問題，因此所測得的流體溫度通常低于現(xiàn)有技術(shù)的嚴(yán)重?fù)p壞保護系統(tǒng)的報警溫度閾值。
根據(jù)溫度測量結(jié)果例如在變壓器起動或再起動時的溫度測量結(jié)果可以容易且準(zhǔn)確地計算出流體的第一先前熱含量Qprevious。對于實際熱含量Qactual而言，最好確定頂部和底部的平均溫度，以便分別計算頂部先前熱含量QTprevious和底部先前熱含量QBprevious。作為示例，可采用與上述用于頂部實際熱含量QTactual和底部實際熱含量QBactual類似的計算模型來確定頂部先前熱含量QTprevious和底部先前熱含量QBprevious。然后通過將兩個計算熱含量QTprevious，QBprevious相加來得到先前熱含量Qprevious。然后將所得到的值Qprevious存儲在存儲器中?？蓮南惹盁岷縌previous的存儲值開始并加上流體熱含量的變化、即熱流入Qheatexpected減去熱流出Qcoolexpected，從而計算出后續(xù)的先前熱含量Qprevious，其可用于后續(xù)的狀態(tài)診斷。也可周期性地將先前熱含量Qprevious設(shè)定為從溫度測量結(jié)果中導(dǎo)出的實際熱含量Qactual。這樣，此實際熱含量Qactual就成為后續(xù)確定過程中的先前實際熱含量Qprevious。
流體的預(yù)期熱流入優(yōu)選計算為由繞組、芯子和其它變壓器部分所產(chǎn)生的熱量Qheatexpected的預(yù)期量。此預(yù)期熱量Qheatexpected是由變壓器負(fù)載所引起的預(yù)期或額定熱量。在一個優(yōu)選計算模型中，預(yù)期熱量Qheatexpected的計算基于渦流耗損、芯子耗損和電阻耗損之和。因感應(yīng)引起的在變壓器芯子中循環(huán)的電流引起了渦流耗損。這些電流在芯子和功率繞組中產(chǎn)生熱量。芯子耗損由磁滯引起，磁滯是芯子的磁性物質(zhì)的性能。這種性能使得磁化滯后于磁力，并且熱量從芯子擴散到流體中。電阻耗損是因繞組電阻而由流過功率繞組的電流所產(chǎn)生的熱量。所有這些熱量損耗均取決于繞組電流，因此可用安培計或類似的電流測量裝置對其進行測量。通過將這些損耗乘以用于確定電流以及在一些情況下還確定電壓的時間間隔的持續(xù)時間，就可以得到在此時間間隔內(nèi)所產(chǎn)生的熱量Qheatexpected的預(yù)期量。另外，可采用例如綜合了繞組電流與時間關(guān)系的更復(fù)雜的計算模型，其將在下文中詳細(xì)介紹。
流體的預(yù)期熱流出最好表示為冷卻裝置和變壓器上有助于冷卻的其它部分的預(yù)期冷卻能力Qcoolexpected。在一個優(yōu)選計算模型中，預(yù)期冷卻能力Qcoolexpected從溫度測量中計算出。在大多數(shù)情況下，在計算中需要考慮周圍空氣的環(huán)境溫度Tamb。預(yù)期冷卻能力Qcoolexpected可以下述簡化形式來計算
Qcoolexp ected=K1(T^-Tamb)βΔt,]]>其中β是與所用特定冷卻裝置有關(guān)的常數(shù)，K1與工作的冷卻裝置的數(shù)量和流體粘度有關(guān)，通常由制造商提供或由經(jīng)驗確定。對于流體的實際熱含量而言，計算流體的平均溫度 此溫度 是流經(jīng)冷卻裝置的流體的平均溫度。在一個優(yōu)選模型中，此溫度 可由下述簡化形式來表達T^=TT+TC2,]]>其中TT是變壓器箱中的頂部流體溫度，TC是冷卻裝置的出口處或其附近的流體溫度。溫度TC通常從流體的其它測量溫度和流經(jīng)繞組的電流中來計算。也可將溫度計設(shè)置在冷卻裝置的出口處或其附近。這樣溫度TC就不是通過計算而是通過測量得出。同樣，可以不采用頂部流體溫度，而是將溫度計設(shè)置在冷卻裝置的入口處或其附近。在這種情況下，可以得到進入和離開冷卻裝置的流體的更準(zhǔn)確的溫度。然而，采用溫度計來得到TC和/或測量進入冷卻裝置的流體溫度需要在各冷卻裝置的入口和/或出口中設(shè)置一個或兩個溫度計。這將會增加設(shè)備的成本。因此，優(yōu)選采用計算而不是實際測量。然后從此平均溫度 中減去環(huán)境溫度Tamb，以便得到流體和冷卻裝置周圍的空氣之間的溫度差異。通過將計算差異乘以用于確定溫度 和Tamb的時間間隔Δt的持續(xù)時間，可以得到在此時間間隔內(nèi)的流體的預(yù)期熱流出Qcoolexpected。對于預(yù)期熱流入Qheatexpected來說，可采用例如綜合了溫度與時間關(guān)系 和Tamb(t)的其它更復(fù)雜的計算模型。
在分別由預(yù)期的產(chǎn)生熱量和預(yù)期的冷卻能力表示的預(yù)期的熱流入和熱流出與實際和先前熱含量之間進行比較，得到變壓器系統(tǒng)的熱平衡的表示。由于所涉及的量基于可靠的工作裝置的模型，因此這種比較給出了變壓器運行狀態(tài)的信息。因此，如果模型化的熱平衡無法平衡，即預(yù)期的熱流入加上先前熱含量并減去預(yù)期的熱流出不等于實際熱含量，那么預(yù)期產(chǎn)生的熱量和/或預(yù)期的冷卻能力的計算模型可能不正確。不正確性是變壓器的運行狀態(tài)達不到期望值的表示。計算中的非預(yù)期差異的可能原因包括冷卻裝置的冷卻能力下降、影響流體溫度的外部因素以及變壓器本身的故障。根據(jù)這種比較可以進行診斷動作，其包括故障運行的指示。這種指示的形式可以是目視/音頻指示器，例如通過點亮報警燈來警告操作者出現(xiàn)了非預(yù)期運行狀態(tài)。這種指示信息也可發(fā)送給遠(yuǎn)程顯示裝置和/或由操作者攜帶的便攜式顯示裝置。然后操作者可在變壓器的工作期間糾正故障，或者對外部因素進行補償。
在第一實施例中，這些計算量即實際和先前熱含量、預(yù)期產(chǎn)生的熱量和預(yù)期冷卻能力之間的比較可通過首先計算預(yù)期產(chǎn)生的熱量和實際熱含量之間的差異來進行。在此差異中加上先前熱含量以便在理論上得到用種種方法從系統(tǒng)中排除的實際熱量。然后將所計算的實際排熱量與預(yù)期冷卻能力相比較，預(yù)期冷卻能力與主要由變壓器的冷卻裝置排除的預(yù)期熱量相對應(yīng)。在一種典型情況下，冷卻裝置負(fù)責(zé)主要部分的冷卻。如果變壓器如所預(yù)期地進行操作，那么實際排熱量至少近似地等于預(yù)期冷卻能力。相等性的偏差表示預(yù)期的從冷卻裝置的排熱與實際的排熱不同。如果存在著偏差，則預(yù)期的冷卻能力普遍地大于實際的排熱量，或以不同的方式表達為預(yù)期的排熱大于實際的排熱。這種相等性偏差的原因可能是冷卻裝置發(fā)生故障或被堵塞，因此產(chǎn)生比預(yù)期的小的冷卻效果。這樣，狀態(tài)診斷可指示存在此非預(yù)期的不正確運行狀態(tài)，為操作者提供冷卻裝置可能存在故障的指示。
如果可以推斷出存在非預(yù)期的運行狀態(tài)，就可以確定非預(yù)期狀態(tài)是因冷卻裝置發(fā)生故障還是因泵發(fā)生故障引起的。從預(yù)期熱流入和熱流出以及先前熱含量中可分別計算出預(yù)期的頂部和底部流體溫度。然后將這些預(yù)期的流體溫度之間的差異與所測量的頂部和底部流體溫度之間的對應(yīng)實際溫度差異進行比較。如果預(yù)期溫度差異大于實際溫度差異，流體冷卻就過低。作為結(jié)果，在一個或幾個冷卻裝置中可能存在故障。冷卻裝置可能被灰塵、樹葉和其它物體堵住，或者在冷卻裝置中存在著設(shè)備損壞。另一方面，如果預(yù)期溫度差異小于實際溫度差異，則將暖流體從變壓器箱頂部經(jīng)冷卻裝置到變壓器箱底部的泵送作用過低。這種情況在將流體從變壓器箱泵送到冷卻裝置中的泵發(fā)生故障時可能發(fā)生。因此，本發(fā)明的狀態(tài)診斷方法不僅可檢測變壓器的故障，而且可確切地查明引起非預(yù)期運行狀態(tài)的真實原因和故障位置。
通過將計算的實際排熱量除以預(yù)期的冷卻能力，得到了表示冷卻裝置的冷卻能力的比率。在理想的預(yù)期狀態(tài)中，此比率將近似為1，然而如果冷卻裝置存在一定的故障，那么此比率將比1小得多。此比率的實際值可由指示器顯示，為操作者提供了冷卻裝置操作的指示。
此比率也可能高于1。這種情況例如在變壓器箱暴露在冷空氣、尤其是連續(xù)流動的冷空氣下或受到其它冷卻作用如淋雨時發(fā)生。然而，高于1的比率還取決于用于得到預(yù)期冷卻能力的量的模型與實際情況不一致的情況。
由于計算和確定基于測量和模型的混合，在一些情況下，一次測量的不確定性不足以得到變壓器運行狀態(tài)的良好描述。這尤其在操作條件改變時成立，例如剛在脫離冷卻裝置后或已經(jīng)連接了另一冷卻裝置時。然而，隨時間而變化的通用性能就準(zhǔn)確得多。為了得到基于與時間有關(guān)的測量的冷卻能力的表示，而不是在一次測量時所進行的計算，可在一段時間內(nèi)進行幾次關(guān)于由變壓器的繞組和芯子所產(chǎn)生的熱量和冷卻裝置的冷卻效果的計算。在各個瞬時或采樣時刻，從所計算的產(chǎn)生熱量和冷卻效果中確定流體的頂部溫度。還可針對不同的冷卻能力計算頂部流體溫度。這可通過將計算冷卻效果乘以不同的冷卻能力，即乘以通常在例如從0.5到1.1的范圍內(nèi)的不同常數(shù)來簡單地執(zhí)行。除了所述流體的不同的計算頂部溫度之外，還可以通過溫度計在不同的瞬時(采樣時刻)實際測量所述頂部溫度。然后通過對各冷卻能力繪制計算的頂部流體溫度對時間(采樣時刻)的曲線，得到如圖3所示的一組曲線。在此圖中x軸表示時間，或更準(zhǔn)確地說是測量時間樣值，而y軸表示頂部流體溫度。在圖中，計算曲線220表示冷卻能力為1，而曲線222和224分別表示冷卻能力為0.9和0.8。實際測出的頂部溫度由曲線210表示。圖中底部的虛線200表示變壓器隨時間而變化的負(fù)載。從此圖中可看出，采用適當(dāng)?shù)那€擬合算法，所測出的頂部流體溫度可與計算溫度組的任一曲線很好地擬合。這種曲線擬合的結(jié)果是與實際測量曲線最佳地擬合的計算曲線。與最佳擬合的計算曲線有關(guān)的冷卻能力即冷卻效果所乘的常數(shù)是冷卻裝置的冷卻能力的可靠表示。
如果變壓器由多于一個的冷卻裝置冷卻和/或如果一個冷卻裝置在其最大額定容量的不同部分下工作，那么可用運行的不同的冷卻裝置和/或運行在其最大容量的不同部分的冷卻裝置來重復(fù)進行狀態(tài)診斷方法若干次。狀態(tài)診斷方法中的計算的重新起動最好在起動冷卻裝置時或在某個規(guī)定的時間進行。這使得可以區(qū)分不同冷卻裝置中的故障。通過在不同配置情況下執(zhí)行此方法若干次，可以得到各冷卻裝置的冷卻能力和/或各操作效果部分。這樣，就可以確定在冷卻裝置中是否存在任何故障，或在系統(tǒng)的其它任何部分中是否存在故障。
在實際和先前熱含量以及預(yù)期產(chǎn)生的熱量和冷卻能力之間的所述比較過程的另一實施例中，將減去了先前熱含量的實際熱含量加到預(yù)期的冷卻能力中。所得的和數(shù)在原理上是引入到變壓器系統(tǒng)中的實際熱量的表示。然后將引入熱量的這個確定的實際量與預(yù)期產(chǎn)生的熱量相比較，此預(yù)期產(chǎn)生的熱量對應(yīng)于功率繞組、芯子和其它變壓器部分所產(chǎn)生的預(yù)期熱量。理想上，所引入的實際熱量當(dāng)然等于預(yù)期產(chǎn)生的熱量。然而可影響冷卻流體溫度的外部因素如陽光會引起相等性的偏差，即實際熱流入大于預(yù)期熱流入。這樣，狀態(tài)診斷可指示此非預(yù)期的不正確運行狀態(tài)，為操作者提供了可能存在會影響溫度并因而影響變壓器的運行狀態(tài)的外部因素的指示。如果很快就出現(xiàn)了不一致且不存在來自外部因素的似乎真實的原因，變壓器就可能存在嚴(yán)重的故障。在這種情況下，可應(yīng)用用于查找故障的更精確的方法以查找故障的位置。
對于上述第一實施例而言，可以確定預(yù)期產(chǎn)生的熱量和引入熱量的實際量之間的比率。理想地說此比率將接近1，但如果存在外部因素的話，此比率通常小于1。在一些較少發(fā)生的情況下，此比率實際上可大于1，表示冷卻效果并非源于冷卻裝置而是源于外部因素。這在下雨時的確如此，使得存在著從流體和變壓器到水滴和周圍空氣的有效傳熱。
對于冷卻能力而言，可隨時間進行若干次測量，繪制出與時間相關(guān)的一組曲線。從與這些曲線擬合的曲線中可得到表示預(yù)期產(chǎn)生的熱量的比率，這與上述冷卻能力類似。
當(dāng)預(yù)計外部因素的效果不同時，可在不同的環(huán)境條件(例如在晴天、陰天和/或夜晚)下執(zhí)行本發(fā)明的此實施例若干次。在夜晚執(zhí)行此實施例是有利的，這時不存在會影響變壓器操作的陽光。在這種環(huán)境條件下如果檢測到非預(yù)期的不正確運行狀態(tài)，就可能表示變壓器設(shè)備存在故障，例如泵或冷卻裝置存在故障。
在狀態(tài)診斷方法的所述比較過程的另一實施例中，確定預(yù)期產(chǎn)生的熱量和預(yù)期冷卻能力之間的差異。在所確定的差異中加上先前熱含量。此結(jié)果通常對應(yīng)于流體的預(yù)期熱含量，并將其與從測量中計算出的流體的實際熱含量相比較。在理想的預(yù)期條件下，預(yù)期的熱含量等于或至少近似于實際熱含量。它們之間的偏差表示不希望發(fā)生的狀態(tài)，包括設(shè)備故障和外部因素，因而需要執(zhí)行診斷動作。
由于不僅可以從溫度中計算熱流量和熱含量，而且可以進行逆向計算、即從熱流量和熱含量中計算溫度，因此可以進行實際測量溫度和預(yù)期的計算溫度之間的比較。如上所述，實際和先前熱含量可表達為實際和預(yù)期的頂部和底部的熱含量。這種方法對于預(yù)期熱流入和流出也是可行的。然后通過將先前頂部熱含量和預(yù)期頂部熱流入相加，之后減去預(yù)期頂部熱流出，就可得到預(yù)期的頂部熱含量。通過采用底部熱含量和熱流量來代替頂部熱含量和熱流量，可以類似地得到預(yù)期的底部熱含量。從預(yù)期頂部和底部熱含量中可分別計算出預(yù)期的頂部和底部溫度。然后可將這些預(yù)期溫度與實際測量的頂部和底部溫度、最好是平均頂部和底部溫度相比較。從這一比較中可以檢測非預(yù)期運行狀態(tài)，其形式為流經(jīng)冷卻裝置的非預(yù)期流體。如果流體流動低于所預(yù)期的，那么變壓器箱中的頂部和底部流體之間的實際溫度差異大于預(yù)期的計算差異。這種情況在將流體從變壓器箱泵送到冷卻裝置中的泵出現(xiàn)故障時發(fā)生。另一方面，如果實際溫度差異小于預(yù)期的計算差異，那么就存在過低的流體冷卻。當(dāng)一個或幾個冷卻裝置出現(xiàn)故障時情況就可能如此。因此，本發(fā)明的狀態(tài)診斷可用于檢測變壓器設(shè)備如泵中的故障。因此，溫度監(jiān)測與熱含量監(jiān)測基本上等效。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說很明顯，本發(fā)明的上述不同實施例可單獨地或組合起來執(zhí)行。通過將狀態(tài)診斷的不同實施例組合起來，可得到變壓器運行狀態(tài)的更準(zhǔn)確和更完整的描述，并提供關(guān)于外部(外界環(huán)境)和內(nèi)部(故障設(shè)備)狀態(tài)的信息。
用于計算實際和先前熱含量以及預(yù)期的熱流入和預(yù)期的熱流出的計算模型只是可能存在的熱力學(xué)模型的說明性示例。幾種這類模型在計算中考慮了或多或少的因素，給出了或多或少的精確計算。
在上述實際熱含量的模型中，從變壓器箱的頂部和底部的溫度測量中分別計算頂部和底部的平均溫度。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的那樣，處于不同的頂部和底部位置處的更多溫度計給出了用于溫度平均的更佳的基本數(shù)據(jù)。尤其在非穩(wěn)態(tài)運行中，頂部和/或底部流體溫度可在從變壓器箱的一個壁到箱的相對壁的縱向路徑上非線性地變化。然后，最好將來自幾個溫度計的測量進行平均，而在穩(wěn)態(tài)或近似穩(wěn)態(tài)的過程中，只用一個或少數(shù)幾個位于頂部和底部的溫度計就足夠了。
在上述預(yù)期熱流入的計算模型中，應(yīng)確定在一段時間間隔內(nèi)由繞組、芯子和其它變壓器部分所產(chǎn)生的電阻、渦流和芯子損耗。為了得到熱流入，應(yīng)將這些損耗乘以時間間隔。由于損耗取決于繞組電流，因此可以采用此時間間隔內(nèi)的平均繞組電流。一種更佳的模型是采用某一瞬時的繞組電流來計算那一特定瞬時的損耗，然后再次計算與第一瞬時相隔一段時間的另一瞬時的損耗。為了得到所產(chǎn)生的熱量，將這兩個時間不同的計算損耗進行平均，并乘以它們之間的時間間隔。另一種模型基于一段時間內(nèi)的繞組電流的幾次測量，并計算各測量時間處所產(chǎn)生的損耗。然后通過對所有計算損耗進行平均并乘以時間間隔的長度，得到所產(chǎn)生的熱量。如果繞組電流可表達為時間的函數(shù)，那么可從對時間的積分中得到熱流入。
正如實際熱含量和預(yù)期熱流入一樣，存在著用于預(yù)期熱流出的不同計算模型，它們均可用于本發(fā)明中。實際上，狀態(tài)診斷可采用任何適當(dāng)?shù)挠嬎隳Ｐ?，因此它們均包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在圖4和5a-5c中概括了本發(fā)明的狀態(tài)診斷方法。診斷始于步驟100。在步驟102中確定冷卻流體的實際熱含量，最好根據(jù)流體的溫度測量結(jié)果來確定。在步驟104中通過計算或從存儲器中得到先前熱含量。在步驟106中計算流入流體的預(yù)期熱量。通常來說，預(yù)期熱流入的計算由變壓器繞組、芯子和其它變壓器部分所產(chǎn)生的熱量來近似確定，因此它根據(jù)流經(jīng)繞組的電流以及在一些模型中還根據(jù)電壓來計算。在步驟108中計算流出流體的預(yù)期熱量。這最好通過冷卻裝置的預(yù)期冷卻能力來近似確定，此計算最好基于與冷卻裝置有關(guān)的溫度測量。在步驟110中進行所確定的實際和先前熱含量以及流入和流出流體的預(yù)期熱量之間的比較。根據(jù)此比較在步驟118中執(zhí)行診斷動作，包括故障指示并將其信息發(fā)送給顯示裝置。這種指示的形式可以是目視/音頻指示器如報警燈，警告操作者可能存在的非預(yù)期的運行狀態(tài)。在步驟120中完成整個診斷方法。
圖5a到5c詳細(xì)地描述了用于實行圖4中比較步驟110的優(yōu)選方式。
在圖5a所示的實施例中，在步驟112中計算預(yù)期熱流入和實際熱含量之間的差異。在步驟114中，在此差異中加上先前熱含量，以便得到實際熱流出。然后在步驟116中將所得的實際熱流出與預(yù)期熱流出進行比較，得到變壓器運行狀態(tài)的指示。然后基于此比較來進行圖4中的步驟118的診斷動作。
在圖5b中顯示了圖4中的比較步驟110的另一實施例。在步驟112中確定實際熱含量和預(yù)期熱流出之和。在步驟114中，從所得的和數(shù)中減去先前熱含量，以便得到實際熱流入。在步驟116中將實際熱流入與預(yù)期的熱流入進行比較。采用此比較的信息來執(zhí)行診斷動作，例如如果可從此比較中推斷出運行狀態(tài)是非預(yù)期的和不正確的，則執(zhí)行報警。
在圖5c中顯示了圖4所示比較步驟110的另一實施例。在圖5c中，在步驟112中確定預(yù)期熱流入和預(yù)期熱流出之間的差異。在步驟114中在此差異中加上先前熱含量，以便得到預(yù)期熱含量。在步驟116中將預(yù)期熱含量與實際熱含量進行比較。根據(jù)此比較來執(zhí)行圖4中步驟118的診斷動作，包括如果運行狀態(tài)是非預(yù)期的則對操作者提出警告。
狀態(tài)診斷方法可執(zhí)行若干次，這由圖4中的虛線130所示，這是有利的。診斷還可在不同的運行狀態(tài)下進行。這種不同的狀態(tài)例如包括不同的環(huán)境條件和/或不同的冷卻效果。如果變壓器具有若干冷卻裝置，可采用運行的冷卻裝置的不同組合來執(zhí)行此方法。另外，如果冷卻裝置可在它們的額定能力的不同部分下運行，則就可在具有最大冷卻效果的這種不同部分下執(zhí)行所述方法。這就使得不僅可以查明實際上產(chǎn)生故障或被阻塞的那個或那些冷卻裝置，而且可以得到關(guān)于實際冷卻與具有最大冷卻效果的所述部分的相關(guān)性的信息。
根據(jù)本發(fā)明的方法可由軟件、硬件或其組合來實現(xiàn)?？蓪崿F(xiàn)此方法或其一部分的計算機程序產(chǎn)品包括可在通用或?qū)Ｓ糜嬎銠C、處理器或微處理器上運行的軟件或計算機程序。軟件包括計算機程序碼元或軟件代碼部分，它們使計算機執(zhí)行采用以上圖4中、最好還有圖5a-c中所述各步驟中至少一個步驟的方法。程序可整體地或部分地存儲在一個或多個適當(dāng)?shù)挠嬎銠C可讀的媒體或數(shù)據(jù)存儲裝置上，例如磁盤、CD-ROM或DVD盤、硬盤、磁光存儲裝置，存儲在RAM或非易失性存儲器中，作為固件存儲在ROM或閃存中，或存儲在數(shù)據(jù)服務(wù)器上。
下面將參考圖6來描述狀態(tài)診斷裝置5的一個實施例的基本元件。裝置32計算預(yù)期熱流入，其由變壓器繞組、芯子和其它變壓器部分所產(chǎn)生的熱量來表示。此實施例的裝置32采用由安培計12所測得的電流，如圖1所示，其與繞組中的電流成比例。這樣，繞組電流的表示從安培計通過電流連接線22而傳送到裝置32中。然后裝置32采用此繞組電流值來計算由功率繞組和芯子所產(chǎn)生的預(yù)期熱量。
在裝置34中計算預(yù)期的熱流出，其由冷卻裝置的冷卻能力來表示。在此實施例中，圖1中的溫度計的輸入數(shù)據(jù)經(jīng)溫度連接線24，26A傳送到裝置34中。然后裝置34利用此溫度數(shù)據(jù)來計算在此運行狀態(tài)下的冷卻裝置的預(yù)期的冷卻能力。
在此實施例的診斷裝置5中配備有裝置36，用于確定或至少估計實際熱含量。對于裝置34來說，裝置36采用來自可測量流體溫度的溫度計的輸入數(shù)據(jù)。這些測得溫度由裝置36經(jīng)溫度連接線26A，26B得到。
在圖6所示的本發(fā)明的實施例中，由執(zhí)行裝置50的裝置56來確定由裝置32計算出的預(yù)期產(chǎn)生的熱量和由裝置36確定的實際熱含量之間的差異。
在裝置52上連接了存儲裝置60，其最好是非易失性的。此存儲裝置60存儲流體的先前熱含量的信息。由裝置52計算出的預(yù)期熱流入和流出之間的差異、即流體熱含量的預(yù)期變化的信息被轉(zhuǎn)發(fā)給裝置60并存儲起來。然后將裝置52的計算熱量差異與先前熱含量的存儲值相加，用它來更新先前熱含量。此結(jié)果為用于下一次確定過程的先前熱含量。
狀態(tài)診斷裝置5的裝置56計算來自裝置32的預(yù)期產(chǎn)生熱量和來自裝置36的實際熱含量之間的差異。通過裝置57把來自裝置56的此差異加到來自存儲裝置60的先前熱含量，以便在原理上對應(yīng)于從系統(tǒng)中以某種方式排除的實際熱量。將此實際排熱量的表示輸入到比較裝置58中。比較裝置58還從裝置34中接收預(yù)期的冷卻能力的表示。然后比較裝置58將實際排熱量和預(yù)期的冷卻能力進行比較。如果實際排熱量與預(yù)期的冷卻能力相差超過一定的百分比，那么此實施例中的變壓器運行狀態(tài)就被認(rèn)為是不合需要的，執(zhí)行裝置50將信息發(fā)送給指示器70和/或?qū)⑿盘?0發(fā)送給遠(yuǎn)程或便攜式顯示裝置85(其將在下文中詳細(xì)地介紹)。然后，指示器70和顯示裝置85將此不合需要的狀態(tài)顯示為故障，例如通過點亮報警指示器72來為操作者提供報警信號。
另外，在本實施例中，比較裝置58推導(dǎo)出實際排熱量和預(yù)期的冷卻能力之間的比率。將此比率發(fā)送給指示器70和/或顯示裝置85，以便以數(shù)字的形式顯示在屏幕71上。如果此比率和1相差很遠(yuǎn)，則點亮報警指示器72。較低的比率表示冷卻裝置中的故障，而較高的比率表示未考慮到的外部因素非常重要。然后操作者可執(zhí)行所需的動作，例如在變壓器發(fā)生危險的損壞之前留意此故障。
圖7示意地顯示了診斷裝置5的另一實施例，它具有稍稍不同的執(zhí)行裝置50。執(zhí)行裝置50的裝置54將來自裝置34的預(yù)期冷卻能力加到由裝置36確定的實際熱含量中。
在裝置36上連接了存儲裝置60，其最好是非易失性的。此存儲裝置60存儲流體的先前熱含量的信息。由裝置36計算出的實際熱含量的信息被轉(zhuǎn)發(fā)給裝置60并存儲起來。此存儲數(shù)據(jù)成為用于下一次確定過程的先前熱含量。
由裝置55從裝置54所計算出的和數(shù)中減去來自存儲裝置60的先前熱含量，以便得到以某種方式引入到變壓器系統(tǒng)中的實際熱量的表示。比較裝置58接收來自裝置55的這個計算引入的實際熱量和由裝置32得到的預(yù)期產(chǎn)生的熱量。對于上述實施例來說，如果所引入的實際熱量與預(yù)期產(chǎn)生的熱量相差超過一定的百分比，那么裝置58將信號發(fā)送給執(zhí)行裝置50。然后執(zhí)行裝置50執(zhí)行適當(dāng)?shù)膭幼?，例如發(fā)送信息給指示器70和/或?qū)⑿盘?0發(fā)送給顯示裝置85，顯示裝置85又對操作者提供關(guān)于當(dāng)前不合需要的運行狀態(tài)的警告。
另外，此實施例的比較裝置58可推導(dǎo)出預(yù)期產(chǎn)生的熱量和實際引入的熱量之間的比率。將此比率發(fā)送給指示器和/或顯示裝置70，以便以數(shù)字的形式顯示在屏幕71上。如果此比率和1相差很遠(yuǎn)，則點亮報警指示器72。較低的比率表示外部因素如陽光提高了冷卻流體的溫度。然后操作者可執(zhí)行所需的動作，例如通過提高冷卻裝置的冷卻效果來補償此外部效果。
在圖8所示的診斷裝置5的另一實施例中，由執(zhí)行裝置50的裝置52來確定預(yù)期產(chǎn)生的熱量和預(yù)期冷卻能力之間的差異。由裝置53在此差異中加上來自存儲裝置60的先前熱含量。結(jié)果表示從冷卻系統(tǒng)的熱源和散熱器模型中計算出的流體的預(yù)期熱含量。將所述預(yù)期熱含量的表示輸入到比較裝置58中。比較裝置58還從裝置36中接收實際熱含量的表示。然后比較裝置58將所接收到的預(yù)期熱含量與所測量的實際熱含量相比較。在沒有任何設(shè)備故障和外部因素未被熱力學(xué)模型覆蓋的的情況下，在預(yù)期的穩(wěn)態(tài)狀態(tài)中，預(yù)期的熱含量與流體的實際熱含量相等。然而，如果冷卻裝置中存在故障和/或存在著影響流體溫度的外部因素，那么預(yù)期的熱含量與實際熱含量不同。
如果比較裝置58發(fā)現(xiàn)預(yù)期熱含量與實際熱含量顯著不同，則將非預(yù)期運行狀態(tài)的表示發(fā)送給指示器70和/或?qū)⑿盘?0發(fā)送給顯示裝置85。然后，指示器70和顯示裝置85將不合需要的狀態(tài)表示為故障，為操作者提供警告信號，即存在小故障或大故障，這取決于差異的大小。此實施例中的指示器70和顯示裝置85可包括若干指示燈73，74，75，其可根據(jù)下述狀態(tài)來點亮如果運行狀態(tài)無故障(OK)，則點亮指示器73，或者如果存在一些故障，則分別點亮小故障指示器74和大故障指示器75。
參考圖6到8，診斷裝置5的指示器70的形式為目視和/或音頻指示器，其可為操作者提供變壓器的運行狀態(tài)是非預(yù)期的警告。在第一實施例中，指示器70的形式為只指示變壓器操作沒問題或是非預(yù)期的。這可由指示燈來指示，例如在非預(yù)期工作期間點亮或根據(jù)運行狀態(tài)而以不同的顏色點亮。如圖8所示，也可以具有用于各種運行狀態(tài)的指示燈，例如無故障(OK)燈73、小故障燈74和大故障燈75。另外，可設(shè)置如圖6和7的屏幕71的顯示屏，以顯示表示冷卻裝置的冷卻能力以及功率繞組和芯子所產(chǎn)生的熱量的實際數(shù)字。與只采用指示燈的情況相比較，這就為操作者提供了變壓器運行狀態(tài)的更詳細(xì)的信息。目視指示器也可用音頻指示器來補充，如果運行狀態(tài)特別差，即對應(yīng)于圖8中的大故障指示器75，那么音頻指示器可發(fā)出報警音頻信號。實際上，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的那樣，此狀態(tài)診斷可采用任何形式的指示器，無論目測、音頻或其它類型的均可。
作為指示器70的替代或補充，可以使用顯示裝置85。于是，將非預(yù)期運行狀態(tài)的信號80以數(shù)據(jù)信號的形式從執(zhí)行裝置50發(fā)送到顯示裝置85，顯示裝置85可構(gòu)成例如遠(yuǎn)程顯示裝置、例如帶有接收裝置的計算機和/或便攜式顯示裝置?？梢砸詿o線電信號、紅外信號或任何其它形式的電磁信號的形式來發(fā)送信號80。顯示裝置85又可包括指示器72，73，74，75，如果變壓器的運行狀態(tài)是非預(yù)期的，則指示器給出目視和/或音頻警告。在顯示裝置85中還可設(shè)置顯示屏71。在屏幕71上可顯示實際的數(shù)字，其例如表示冷卻裝置的冷卻能力或由功率繞組和芯子所產(chǎn)生的熱量。
信號80所帶的信息即變壓器的運行狀態(tài)最好根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)至少部分地格式化，此標(biāo)準(zhǔn)適用于通信和/或遠(yuǎn)程執(zhí)行的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)裝置。這種標(biāo)準(zhǔn)使得能夠通過網(wǎng)絡(luò)計算機程序如網(wǎng)絡(luò)瀏覽器來顯示信號80所攜帶的信息。此標(biāo)準(zhǔn)包括但不限于超文本置標(biāo)語言(HTML)、擴充HTML(XHTML)、擴充置標(biāo)語言(XML)，簡單對象訪問協(xié)議(SOAP)和無線裝置置標(biāo)語言(WDML)。
執(zhí)行裝置50最好包括格式化裝置和發(fā)射機，以便根據(jù)優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行信號80的信息格式化，并將信號80發(fā)送給顯示裝置85。在一個優(yōu)選實施例中，執(zhí)行裝置50與指定了執(zhí)行裝置50和遠(yuǎn)程和/或便攜式顯示裝置85之間的“空中”接口的無線標(biāo)準(zhǔn)兼容。這種標(biāo)準(zhǔn)可包括IEEE 802.11、國內(nèi)射頻、藍牙專業(yè)組(SIG)標(biāo)準(zhǔn)或者如果以紅外波的形式發(fā)送信號，那么這種標(biāo)準(zhǔn)可以是IrDA和IrCOMM標(biāo)準(zhǔn)。
狀態(tài)診斷裝置的執(zhí)行裝置的輸出信號不僅可用于表示變壓器的運行狀態(tài)，而且可表示其故障。輸出信號還可饋送到可控制和/或模擬變壓器操作的不同系統(tǒng)中。通過將冷卻裝置的冷卻能力的所得實際值以及由繞組、芯子和其它變壓器部分所產(chǎn)生的熱量饋送到系統(tǒng)中，就可以得到比只采用預(yù)期值更準(zhǔn)確的控制/模擬。例如，如果系統(tǒng)只采用由繞組、芯子和其它變壓器部分所產(chǎn)生的計算熱量作為可能的熱源，即省略外部因素，那么就可以得到變壓器操作的故障控制/模擬。在一些極端的情況下，這種故障控制/模擬可導(dǎo)致超過安全的溫度閾值，這是因為在此控制/模擬中省略了例如來自陽光的熱量影響。對流出變壓器系統(tǒng)的熱流量來說可類似地進行應(yīng)用。大多數(shù)控制/模擬系統(tǒng)在控制/模擬中采用冷卻能力的最大(預(yù)期)值。然而，如果任一冷卻裝置損壞或阻塞，那么實際冷卻能力低于此最大(預(yù)期)值，因此控制/模擬將是不正確的。因此，通過將本發(fā)明的狀態(tài)診斷與不同的變壓器控制和/或模擬系統(tǒng)組合起來，就可分別得到變壓器操作的更準(zhǔn)確和可靠的控制和模擬。因此，本發(fā)明是控制/模擬電源變壓器的不同控制和模擬系統(tǒng)的良好補充。來自本發(fā)明的執(zhí)行裝置的數(shù)據(jù)還可用于計算繞組的熱點溫度的預(yù)測和變壓器的負(fù)載性能。對于上述模擬系統(tǒng)而言，例如如果采用由執(zhí)行裝置所確定的冷卻裝置的實際冷卻能力來代替預(yù)期冷卻能力，那么可得到更準(zhǔn)確的預(yù)測。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在不脫離由所附權(quán)利要求書定義的本發(fā)明的范圍的前提下，可對本發(fā)明進行各種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于感性功率設(shè)備(1)的狀態(tài)診斷的方法，所述感性功率設(shè)備具有浸入在由冷卻裝置(4)來冷卻的流體(3)中的功率繞組(2)，所述方法包括步驟確定所述流體(3)的實際熱含量(Qactual)；得到所述流體(3)的先前熱含量(Qprevious)；和計算流入所述流體的預(yù)期熱流量 其特征在于所述方法具有以下步驟計算流出所述流體的預(yù)期熱流量 和根據(jù)所述實際熱含量(Qactual)、所述先前熱含量(Qprevious)、流入所述流體的所述預(yù)期熱流量 和流出所述流體的所述預(yù)期熱流量 之間的比較來執(zhí)行診斷動作。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于流入所述流體的所述預(yù)期熱流量 近似等于由所述繞組(2)和所述繞組(2)纏繞在其周圍的芯子(7)所產(chǎn)生的預(yù)期熱量。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于流出所述流體的所述預(yù)期熱流量 近似等于所述冷卻裝置(4)的預(yù)期冷卻能力。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項所述的方法，其特征在于確定所述實際熱含量(Qactual)的所述步驟取決于直接的溫度測量。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述直接溫度測量至少包括所述流體(3)的頂部(TT)和底部(TB)的溫度測量。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述實際熱含量(Qactual)表達為Qactual=QTactual+QBactual,]]>其中 和 分別為所述流體(3)的實際頂部和底部熱含量，其可由下式確定QTactual=αmfluidcfluidT^T]]>QBactual=(1-α)mfluidcfluidT^B,]]>其中Cfluid和mfluid分別是所述流體(3)的比熱和質(zhì)量， 和 分別為平均的頂部和底部流體溫度，α和1-α是所述感應(yīng)功率裝置(1)中全部流體的頂部和底部流體部分。
7.如權(quán)利要求1到6中任一項所述的方法，其特征在于所述方法還包括以下步驟將所述實際熱含量(Qactual)的表示存儲在存儲裝置(60)中。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于得到所述先前熱含量(Qprevious)的所述步驟又包括以下步驟從所述存儲裝置(60)中得到所述流體(3)的所述先前熱含量(Qprevious)。
9.如權(quán)利要求1到8中任一項所述的方法，其特征在于所述方法還包括以下步驟根據(jù)流入所述流體的所述預(yù)期熱流量 和流出所述流體的所述預(yù)期熱流量 周期性地計算所述先前熱含量(Qprevious)。
10.如權(quán)利要求1到9中任一項所述的方法，其特征在于計算流入所述流體的所述預(yù)期熱流量 的所述步驟又包括以下步驟得到繞組電流的值。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于根據(jù)從所述繞組電流值中得到的電阻損耗、渦流損耗和芯子損耗來計算流入所述流體的所述預(yù)期熱流量
12.如權(quán)利要求1到11中任一項所述的方法，其特征在于計算流出所述流體的所述預(yù)期熱流量 的所述步驟又包括以下步驟測量環(huán)境溫度(Tamb)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述流出所述流體的所述預(yù)期熱流量 由下式確定Qcoolexpected∝K1(T^-Tamb)β,]]>其中β是與所述冷卻裝置(4)有關(guān)的常數(shù)，K1取決于所述流體(3)的粘度和運行的冷卻裝置(4)的數(shù)目， 是所述流體(3)的平均溫度。
14.如權(quán)利要求1到13中任一項所述的方法，其特征在于所述方法還包括以下步驟確定流入所述流體的所述預(yù)期熱流量 和流出所述流體的所述預(yù)期熱流量 之間的差異；和在所述差異中加上所述先前熱含量(Qprevious)，以便得到所述流體(3)的預(yù)期熱含量；這樣，所述診斷動作基于所述預(yù)期熱含量和所述實際熱含量(Qactual)之間的比較。
15.如權(quán)利要求1到13中任一項所述的方法，其特征在于所述方法還包括以下步驟確定流入所述流體的所述預(yù)期熱流量 和所述實際熱含量(Qactual)之間的差異；和在所述差異中加上所述先前熱含量(Qprevious)，以便得到流出所述流體(3)的實際熱流量；這樣，所述診斷動作基于流出所述流體(3)的所述實際熱流量和流出所述流體的所述預(yù)期熱流量 之間的比較。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于執(zhí)行所述診斷的所述步驟又包括以下步驟得到流出所述流體(3)的所述實際熱流量和流出所述流體的所述預(yù)期熱流量 之間的比率。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于通過對流出所述流體(3)的所述實際熱流量和流出所述流體的所述預(yù)期熱流量 的與時間有關(guān)的測量結(jié)果進行曲線擬合來得到所述比率。
18.如權(quán)利要求16或17所述的方法，其特征在于對不同的冷卻條件重復(fù)進行所述方法，從而得到關(guān)于每種冷卻條件的比率，所述診斷動作基于所述各比率。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于冷卻條件由運行的冷卻裝置(4)的數(shù)目和/或所述冷卻裝置(4)的運行效果來定義。
20.如權(quán)利要求1到13中任一項所述的方法，其特征在于所述方法還包括以下步驟確定所述實際熱含量(Qactual)和流出所述流體的所述預(yù)期熱流量 之和；從所述和數(shù)中減去所述先前熱含量(Qprevious)，以便得到流入所述流體(3)的實際熱流量；這樣，所述診斷動作基于流入所述流體(3)的所述實際熱流量和流入所述流體的所述預(yù)期熱流量 之間的比較。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于執(zhí)行所述診斷的所述步驟又包括以下步驟得到流入所述流體的所述預(yù)期熱流量 和流入所述流體(3)的所述實際熱流量之間的比率。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于通過對流入所述流體(3)的所述實際熱流量和流入所述流體的所述預(yù)期熱流量 的與時間有關(guān)的測量結(jié)果進行曲線擬合來得到所述比率。
23.如權(quán)利要求21或22所述的方法，其特征在于對不同的環(huán)境條件重復(fù)進行所述方法，從而得到關(guān)于每種環(huán)境條件的商數(shù)，所述診斷測量基于所述各商數(shù)。
24.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于所述方法還包括以下步驟根據(jù)流入所述流體的所述預(yù)期熱流量 流出所述流體的所述預(yù)期熱流量 和所述先前熱含量(Qprevious)來計算所述流體(3)的頂部和底部的預(yù)期溫度；確定所述預(yù)期的頂部和底部的流體溫度之間的預(yù)期溫度差異；確定所述流體(3)的所述頂部(TT)和底部(TB)溫度之間的實際溫度差異；和比較所述預(yù)期溫度差異和所述實際溫度差異。
25.如權(quán)利要求4到6中任一項或24所述的方法，其特征在于對低于所述感性功率設(shè)備(1)的報警溫度閾值的溫度執(zhí)行所述直接溫度測量。
26.如權(quán)利要求1到25中任一項所述的方法，其特征在于所述診斷動作包括故障指示。
27.一種用于感性功率設(shè)備(1)的狀態(tài)診斷的裝置(5)，所述感性功率設(shè)備具有浸入在由冷卻裝置(4)來冷卻的流體(3)中的功率繞組(2)，所述裝置包括用于確定所述流體(3)的實際熱含量的裝置(36)；用于得到所述流體(3)的先前熱含量的裝置(60)；和用于計算流入所述流體(3)的預(yù)期熱流量的裝置(32)；其特征在于所述裝置具有用于計算流出所述流體(3)的預(yù)期熱流量的裝置(34)；和與所述計算裝置(32，34)、確定裝置(36)和獲取裝置(60)相連的執(zhí)行裝置(50)，所述執(zhí)行裝置(50)設(shè)置成可分別根據(jù)所述實際熱含量、所述先前熱含量、流入和流出所述流體(3)的所述預(yù)期熱流量來執(zhí)行診斷動作。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于所述確定裝置(36)與設(shè)置成與所述流體(3)相連的溫度計(16A，16B)相連接，用于測量所述流體(3)的頂部和底部溫度。
29.如權(quán)利要求27或28所述的裝置，其特征在于用于計算流入所述流體(3)的所述預(yù)期熱流量的所述裝置(32)與用于得到繞組電流值的裝置(12)相連。
30.如權(quán)利要求27到29中任一項所述的裝置，其特征在于用于計算流出所述流體(3)的所述預(yù)期熱流量的所述裝置(34)與用于測量環(huán)境溫度和流體溫度的溫度計(14，16A)相連。
31.如權(quán)利要求27到30中任一項所述的裝置，其特征在于與所述執(zhí)行裝置(50)相連的指示器(70)安排來指示故障。
32.如權(quán)利要求27到31中任一項所述的裝置，其特征在于所述感性功率設(shè)備(1)為電源變壓器。
33.如權(quán)利要求27到31中任一項所述的裝置，其特征在于所述感性功率設(shè)備(1)為電抗器。
34.一種感性功率設(shè)備(1)，它包括浸入在由冷卻裝置(4)冷卻的流體(3)中的功率繞組(2)以及狀態(tài)診斷裝置(5)，所述設(shè)備包括用于確定所述流體(3)的實際熱含量的裝置(36)；用于得到所述流體(3)的先前熱含量的裝置(60)；和用于計算流入所述流體(3)的預(yù)期熱流量的裝置(32)；其特征在于所述設(shè)備具有用于計算流出所述流體(3)的預(yù)期熱流量的裝置(34)；和與所述計算裝置(32，34)、確定裝置(36)和獲取裝置(60)相連的執(zhí)行裝置(50)，所述執(zhí)行裝置設(shè)置成可分別根據(jù)所述實際熱含量、所述先前熱含量、流入和流出所述流體(3)的所述預(yù)期熱流量來執(zhí)行診斷動作。
35.如權(quán)利要求34所述的功率設(shè)備，其特征在于所述確定裝置(36)與設(shè)置成與所述流體(3)相連的溫度計(16A，16B)相連接，用于測量所述流體(3)的頂部和底部溫度。
36.如權(quán)利要求34或35所述的功率設(shè)備，其特征在于用于計算流入所述流體(3)的所述預(yù)期熱流量的所述裝置(32)與用于得到繞組電流值的裝置(12)相連。
37.如權(quán)利要求34到36中任一項所述的功率設(shè)備，其特征在于用于計算流出所述流體(3)的所述預(yù)期熱流量的所述裝置(34)與用于測量環(huán)境溫度和流體溫度的溫度計(14，16A)相連。
38.如權(quán)利要求34到37中任一項所述的功率設(shè)備，其特征在于與所述執(zhí)行裝置(50)相連的指示器(70)安排來指示故障。
39.如權(quán)利要求34到38中任一項所述的功率設(shè)備，其特征在于所述感性功率設(shè)備(1)為電源變壓器。
40.如權(quán)利要求34到38中任一項所述的功率設(shè)備，其特征在于所述感性功率設(shè)備(1)為電抗器。
41.一種計算機程序產(chǎn)品，它包括用于使處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1到26中任一項所述的步驟的計算機代碼裝置和/或軟件代碼部分。
42.如權(quán)利要求41所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于所述計算機程序產(chǎn)品經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如因特網(wǎng)來提供。
43.一種計算機可讀媒體，它包含有如權(quán)利要求41或42所述的計算機程序產(chǎn)品。
44.一種數(shù)據(jù)信號(80)，它包括與浸入在流體(3)中的感性功率設(shè)備(1)的運行狀態(tài)有關(guān)的信息，其特征在于所述信息基于所述流體(3)的實際熱含量、所述流體(3)的先前熱含量、流入所述流體(3)的預(yù)期熱流量和流出所述流體(3)的預(yù)期熱流量之間的比較。
45.如權(quán)利要求44所述的數(shù)據(jù)信號，其特征在于所述信息根據(jù)適用于通信和/或遠(yuǎn)程執(zhí)行的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)裝置的標(biāo)準(zhǔn)來至少部分地格式化。
46.如權(quán)利要求45所述的數(shù)據(jù)信號，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)選自下述清單超文本置標(biāo)語言(HTML)；擴充HTML(XHTML)；擴充置標(biāo)語言(XML)；簡單對象訪問協(xié)議(SOAP)；和無線裝置置標(biāo)語言(WDML)。
47.如權(quán)利要求44到46中任一項所述的數(shù)據(jù)信號，其特征在于所述數(shù)據(jù)信號(80)由無線發(fā)送裝置(50)發(fā)送。
48.如權(quán)利要求47所述的數(shù)據(jù)信號，其特征在于所述無線發(fā)送裝置(50)與下述清單中的至少一項兼容IEEE 802.11；國內(nèi)射頻；和藍牙專業(yè)組(SIG)標(biāo)準(zhǔn)。
49.如權(quán)利要求47所述的數(shù)據(jù)信號，其特征在于所述無線發(fā)送裝置(50)以紅外波的形式發(fā)送所述信息。
50.如權(quán)利要求49所述的數(shù)據(jù)信號，其特征在于所述無線發(fā)送裝置(50)與紅外標(biāo)準(zhǔn)如IrDA和/或IrCOMM協(xié)議兼容。
51.如權(quán)利要求47到50中任一項所述的數(shù)據(jù)信號，其特征在于所述數(shù)據(jù)信號(80)由遠(yuǎn)程顯示裝置(85)接收。
52.如權(quán)利要求47到50中任一項所述的數(shù)據(jù)信號，其特征在于所述數(shù)據(jù)信號(80)由便攜式顯示裝置(85)接收。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于感性功率設(shè)備(1)的狀態(tài)診斷的方法和裝置(5)，感性功率設(shè)備(1)例如為變壓器或電抗器，具有浸入在由冷卻裝置(4)來冷卻的流體(3)中的功率繞組(2)。診斷方法本質(zhì)上是比較和估算流入和流出感性功率設(shè)備(1)系統(tǒng)的預(yù)期的熱流量以及該系統(tǒng)的實際和先前熱含量。根據(jù)所述熱流量可得到系統(tǒng)中的熱平衡，并且所述熱平衡用于診斷感性功率設(shè)備(1)的運行狀態(tài)。狀態(tài)診斷的結(jié)果可用作對操作者提出警告的指示器(70)、可以以數(shù)據(jù)信號(80)的形式發(fā)送給遠(yuǎn)程和/或便攜式顯示裝置(85)如計算機、或者可用作輸入數(shù)據(jù)來控制或模擬系統(tǒng)。
文檔編號H02H7/04GK1739227SQ01822582
公開日2006年2月22日 申請日期2001年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月15日
發(fā)明者B·-O·斯特內(nèi)斯塔姆 申請人:Abbt&D技術(shù)有限公司