一种变压器冷却装置的自适应控制方法及系统

摘要

本申请涉及变压器冷却控制技术领域，提供一种变压器冷却装置的自适应控制方法及系统。当冷却装置自身散热性能处于最优状态时，开展试运行，并记录当下散热特性参数，作为初始值数据库。在正式运行中，当油温较低时，采用空气自然对流散热，记录此时冷却装置运行数据，并与初始值比较，若冷却性能下降值超过限值，则输出运维提示；当油温超过规定值时，则根据初始值确定的不同风机转速与产热量、环境温度之间的关系，以精确转速启动风机，并通过监测油温变化自适应调节风机转速，若油温超过限值，则输出预警提示。本申请通过精确的风机转速控制和冷却装置运行效果评估，实现冷却装置散热能力的自适应控制，提升节能增效及降噪运行水平。

权利要求

1.一种变压器冷却装置的自适应控制方法，应用于变压器冷却装置，其特征在于，所述自适应控制方法包括：获取变压器运行参数、上油管中的热油温度和冷却装置底部的空气温度，所述变压器运行参数包括变压器的运行电流、额定电流、空载损耗和负载损耗；

根据所述运行电流、所述额定电流、所述空载损耗、所述负载损耗、所述热油温度和所述空气温度，确定变压器冷却装置的散热特性参数，并记录不同工况对应的散热特性参数，所述工况为所述运行电流、所述热油温度和所述空气温度的组合状态；

判断所述热油温度和预设的温度限值的大小；

当所述热油温度小于所述温度限值时，则采用空气自然对流散热模式，风机不启动；并在冷却系统处于自身散热性能最佳状态时，记录空气自然对流散热模式下不同工况对应的第一散热特性参数，并将记录的所有第一散热特性参数作为冷却系统性能的第一原始值数据库；

根据下述第一模型获得所述第一散热特性参数：

式中，Kth为第一散热特性参数，P0为变压器的空载损耗，Pk为变压器的负载损耗，It为变压器的运行电流，In为变压器的额定电流，tr为上油管中的热油温度，th为冷却装置底部的空气温度；

在运行阶段，获取实时散热特性参数，并根据所述实时散热特性参数及其对应的第一散热特性参数，输出运维提示信息；

当所述热油温度大于或者等于所述温度限值时，则采用风冷散热模式，根据不同工况不同转速对应的第二散热特性参数，获得精确转速，风机按照所述精确转速启动，直至所述热油温度小于所述温度限值，风机停止转动；

根据下述第二模型获得所述第二散热特性参数：

式中，KF为第二散热特性参数；

在运行阶段，风机启动后，若所述热油温度大于或等于第一温度限值，则风机转速按照预设的频率增加，直至所述热油温度等于所述温度限值，当风机转速超过预设的阈值时，输出预警提示信息。

2.根据权利要求1所述的一种变压器冷却装置的自适应控制方法，其特征在于，在日常运行阶段，获取实时散热特性参数，并根据所述实时散热特性参数及其对应的第一散热特性参数，输出运维提示信息的具体方法为：获取实时运行电流、实时热油温度和实时空气温度，按照所述第一模型，获得实时散热特性参数；

根据所述实时运行电流、所述实时热油温度和所述实时空气温度，通过线性插值，在所述第一原始值数据库中，检索出与所述实时散热特性参数对应的第一散热特性参数；

求取所述对应的第一散热特性参数和所述实时散热特性参数的比值，获得散热比值；

若所述散热比值小于预设的差异阈值，输出运维提示信息。

3.根据权利要求2所述的一种变压器冷却装置的自适应控制方法，其特征在于，所述差异阈值设置为97％，即若： 则输出运维提示信息，所述运维提示信息为：冷却器散热能力下降，怀疑脏污，其中，λ为散热比值，K’th为实时散热特性参数，Kth为与实时散热特性参数对应的第一散热特性参数。

4.根据权利要求1所述的一种变压器冷却装置的自适应控制方法，其特征在于，风冷散热模式下，根据不同工况不同转速对应的第二散热特性参数，获得精确转速的具体方法为：在冷却系统处于自身散热性能最佳状态时，记录风冷散热模式下不同工况不同转速对应的第二散热特性参数，直至风机转速达到最大转速，记录完毕，并将记录的所有第二散热特性参数作为冷却系统性能的第二原始值数据库；

在运行阶段，获取当前运行电流、当前热油温度和当前空气温度，按照所述第二模型，获得当前散热特性参数；

根据所述当前运行电流、所述当前热油温度和所述当前空气温度，通过线性插值，在所述第二原始值数据库中，检索出与所述当前散热特性参数对应的第二散热特性参数；

根据所述对应的第二散热特性参数，确定与所述对应的第二散热特性参数相应的风机转速，并将所述相应的风机转速作为精确转速。

5.根据权利要求4所述的一种变压器冷却装置的自适应控制方法，其特征在于，在运行阶段，当风机转速超过预设的阈值时，输出预警提示信息的具体方法为：当所述热油温度大于或者等于第一温度限值时，按照每5分钟1％的增幅，增加风机转速，直至所述热油温度等于所述温度限值；

当所述风机转速的增幅超过10％时，则输出第一预警提示信息，所述第一预警提示信息为：风机转速增幅过大，怀疑冷却装置脏污；

当所述风机转速达到最大转速时，如果所述热油温度仍大于所述温度限值，则输出第二预警提示信息，所述第二预警提示信息为：冷却装置工作异常，怀疑冷却装置脏污或风机故障。

6.根据权利要求5所述的一种变压器冷却装置的自适应控制方法，其特征在于，所述自适应控制方法还包括监测程序，所述监测程序每隔10分钟开展一次，具体为：当所述热油温度小于预设的第二温度限值时，风机停止转动；

如果所述热油温度仍大于或者等于所述温度限值，则重新计算精确转速，并根据重新计算的精确转速启动风机。

7.根据权利要求6所述的一种变压器冷却装置的自适应控制方法，其特征在于，所述第一温度限值及所述第二温度限值与所述温度限值的关系，具体表示为：T1＝T+2

T2＝T‑5

式中，T1为第一温度限值，T2为第二温度限值，T为温度限值，单位为摄氏度℃。

8.一种变压器冷却装置的自适应控制系统，其特征在于，所述自适应控制系统用于执行权利要求1至7任一项所述的一种变压器冷却装置的自适应控制方法，包括风机、热油温度传感器、空气温度传感器和控制器；所述风机设置于变压器冷却装置底部，用于加速散热；

所述热油温度传感器设置于连接冷却装置的上油管处，用于实时监测上油管中的热油温度，并将所述热油温度发送至所述控制器；所述空气温度传感器设置于所述风机处，用于采集冷却装置底部的空气温度，并将所述空气温度发送至所述控制器；所述控制器用于采集及分析数据，并执行控制、监测和提示程序。

说明书

一种变压器冷却装置的自适应控制方法及系统

技术领域

[0001] 本申请涉及变压器冷却控制技术领域，尤其涉及一种变压器冷却装置的自适应控制方法及系统。

背景技术

[0002] 电力系统中，变压器担负着电压转换和输送电能的重要作用。由于电力变压器在工作过程中会产生铁心损耗，以及电流流过绕组还易产生短路损耗，上述损耗最终将以热量的形式，被变压器内部的变压器油吸收，导致变压器油温度升高。而变压器油的温度必须及时散发出去，并控制在设计限值内，否则会造成变压器温度过高，进而威胁电力系统的安全运行。变压器温度过高，不仅会缩短变压器内部绝缘纸板的寿命，失去绝缘作用，造成击穿事故，还会造成绕组绝缘严重老化，加速绝缘油的劣化，影响变压器的使用寿命。因此，如何将变压器油吸收的热量及时且有效地散发到变压器外部空气中，从而维持变压器内部温度不超过设计限值，对于变压器的正常运行至关重要。

[0003] 目前，变电站内，主要通过冷却装置(有油泵和冷却风扇)或散热器(无油泵，可带风扇)，将变压器油吸收的热量散失到变压器外部空气中。现有以空气为介质的冷却技术存在以下不足：一是受海拔空气密度影响明显，空气密度随海拔升高而降低，空气密度降低后其散热将能力下降；二是大型变压器一般设置多组冷却装置，运行中根据温度高低来确定投入冷却装置组数，使得冷却装置散热能力与实际散热需求不完全匹配，造成资源浪费；三是冷却风扇投入即为额定转速，不能依据散热需求进行风扇转速调节，存在噪音大、不节能等缺点。

[0004] 因此，现有技术中采用的冷却方式不利于设备运行的经济性和可靠性。

发明内容

[0005] 为了克服现有技术的不足，本申请提供一种变压器冷却装置的自适应控制方法及系统，以解决现有技术中采用的散热或冷却方式不利于设备运行的经济性和可靠性这一技术问题。该自适应控制方法及系统可提升变压器冷却装置的经济运行效率和运维水平，确保设备运行的经济性和可靠性，达到节能增效的目的。

[0006] 为了实现上述目的，一方面，本申请提供一种变压器冷却装置的自适应控制方法，应用于变压器冷却装置，所述自适应控制方法包括：

[0007] 获取变压器运行参数、上油管中的热油温度和冷却装置底部的空气温度，所述变压器运行参数包括变压器的运行电流、额定电流、空载损耗和负载损耗。

[0008] 根据所述运行电流、所述额定电流、所述空载损耗、所述负载损耗、所述热油温度和所述空气温度，确定变压器冷却装置的散热特性参数，并记录不同工况对应的散热特性参数，所述工况为所述运行电流、所述热油温度和所述空气温度的组合状态。

[0009] 判断所述热油温度和预设的温度限值的大小。

[0010] 当所述热油温度小于所述温度限值时，则采用空气自然对流散热模式，风机不启动；并在冷却系统处于自身散热性能最佳状态时，记录空气自然对流散热模式下不同工况对应的第一散热特性参数，并将记录的所有第一散热特性参数作为冷却系统性能的第一原始值数据库。

[0011] 在运行阶段，获取实时散热特性参数，并根据所述实时散热特性参数及其对应的第一散热特性参数，输出运维提示信息。

[0012] 当所述热油温度大于或者等于所述温度限值时，则采用风冷散热模式，根据不同工况不同转速对应的第二散热特性参数，获得精确转速，风机按照所述精确转速启动，直至所述热油温度小于所述温度限值，风机停止转动。

[0013] 在运行阶段，风机启动后，若所述热油温度大于或等于第一温度限值，则风机转速按照预设的频率增加，直至所述热油温度等于所述温度限值，当风机转速超过预设的阈值时，输出预警提示信息。

[0014] 进一步的，当采用空气自然对流散热模式时，根据下述第一模型获得所述第一散热特性参数：

[0015]

[0016] 式中，Kth为第一散热特性参数，P0为变压器的空载损耗，Pk为变压器的负载损耗，It为变压器的运行电流，In为变压器的额定电流，tr为上油管中的热油温度，th为冷却装置底部的空气温度。

[0017] 进一步的，在运行阶段，获取实时散热特性参数，并根据所述实时散热特性参数及其对应的第一散热特性参数，输出运维提示信息的具体方法为：

[0018] 获取实时运行电流、实时热油温度和实时空气温度，按照所述第一模型，获得实时散热特性参数。

[0019] 根据所述实时运行电流、所述实时热油温度和所述实时空气温度，通过线性插值，在所述第一原始值数据库中，检索出与所述实时散热特性参数对应的第一散热特性参数。

[0020] 求取所述对应的第一散热特性参数和所述实时散热特性参数的比值，获得散热比值。

[0021] 若所述散热比值小于预设的差异阈值，输出运维提示信息。

[0022] 进一步的，所述差异阈值设置为97％，即若： 则输出运维提示信息，所述运维提示信息为：冷却器散热能力下降，怀疑脏污。其中，λ为散热比值，K’th为实时散热特性参数，Kth为与实时散热特性参数对应的第一散热特性参数。

[0023] 进一步的，当采用风冷散热模式时，根据下述第二模型获得所述第二散热特性参数：

[0024]

[0025] 式中，KF为第二散热特性参数，P0为变压器的空载损耗，Pk为变压器的负载损耗，It为变压器的运行电流，In为变压器的额定电流，tr为上油管中的热油温度，th为冷却装置底部的空气温度。

[0026] 进一步的，风冷散热模式下，根据不同工况不同转速对应的第二散热特性参数，获得精确转速的具体方法为：

[0027] 在冷却系统处于自身散热性能最佳状态时，记录风冷散热模式下不同工况不同转速对应的第二散热特性参数，直至风机转速达到最大转速，记录完毕，并将记录的所有第二散热特性参数作为冷却系统性能的第二原始值数据库。

[0028] 在运行阶段，获取当前运行电流、当前热油温度和当前空气温度，按照所述第二模型，获得当前散热特性参数。

[0029] 根据所述当前运行电流、所述当前热油温度和所述当前空气温度，通过线性插值，在所述第二原始值数据库中，检索出与所述当前散热特性参数对应的第二散热特性参数。

[0030] 根据所述对应的第二散热特性参数，确定与所述对应的第二散热特性参数相应的风机转速，并将所述相应的风机转速作为精确转速。

[0031] 进一步的，在运行阶段，当风机转速超过预设的阈值时，输出预警提示信息的具体方法为：

[0032] 当所述热油温度大于或者等于第一温度限值时，按照每5分钟1％的增幅，增加风机转速，直至所述热油温度等于所述温度限值。

[0033] 当所述风机转速的增幅超过10％时，则输出第一预警提示信息，所述第一预警提示信息为：风机转速增幅过大，怀疑冷却装置脏污。

[0034] 当所述风机转速达到最大转速时，如果所述热油温度仍大于所述温度限值，则输出第二预警提示信息，所述第二预警提示信息为：冷却装置工作异常，怀疑冷却装置脏污或风机故障。

[0035] 进一步的，所述自适应控制方法还包括监测程序，所述监测程序每隔10分钟开展一次，具体为：

[0036] 当所述热油温度小于预设的第二温度限值时，风机停止转动。

[0037] 如果所述热油温度仍大于或者等于所述温度限值，则重新计算精确转速，并根据重新计算的精确转速启动风机。

[0038] 进一步的，所述第一温度限值及所述第二温度限值与所述温度限值的关系，具体表示为：

[0039] T1＝T+2

[0040] T2＝T‑5

[0041] 式中，T1为第一温度限值，T2为第二温度限值，T为温度限值，单位为摄氏度℃。

[0042] 第二方面，本申请还提供一种变压器冷却装置的自适应控制系统，具体包括：风机、热油温度传感器、空气温度传感器和控制器；所述风机设置于变压器冷却装置底部，用于加速散热；所述热油温度传感器设置于连接冷却装置的上油管处，用于实时监测上油管中的热油温度，并将所述热油温度发送至所述控制器；所述空气温度传感器设置于所述风机处，用于采集冷却装置底部的空气温度，并将所述空气温度发送至所述控制器；所述控制器用于采集及分析数据，并执行控制、监测和提示程序。

[0043] 本申请提供一种变压器冷却装置的自适应控制方法及系统。当冷却装置自身散热性能处于最优状态时，开展试运行，并记录当下散热特性参数，作为初始值数据库。在正式运行中，当油温较低时，采用空气自然对流散热，记录此时冷却装置运行数据，并与初始值比较，若冷却性能下降值超过限值，则输出运维提示；当油温超过规定值时，则根据初始值确定的不同风机转速与产热量、环境温度之间的关系，以精确转速启动风机，并通过监测油温变化自适应调节风机转速，若油温超过限值，则输出预警提示。本申请通过精确的风机转速控制和冷却装置运行效果评估，实现冷却装置散热能力的自适应控制，提升节能增效及降噪运行水平。

附图说明

[0044] 为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0045] 图1为本申请实施例提供的一种变压器冷却装置的自适应控制系统结构示意图；

[0046] 图2为本申请实施例提供的一种变压器冷却装置的自适应控制方法流程示意图。

[0047] 图中：1‑冷却装置，2‑上油管，3‑下油管，4‑风机，5‑热油温度传感器，6‑空气温度传感器，7‑控制器。

具体实施方式

[0048] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行完整、清楚的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0049] 为便于理解本申请实施例的技术方案，以下首先对本申请实施例所涉及到的一些概念进行说明。

[0050] 一般情况下，变压器的主要绝缘是A级绝缘，规定最高使用温度为105度，变压器在运行中绕组的温度要比上层油温高10～15度。如果运行中的变压器上层油温总在80～90度左右，也就是绕组经常在95～105度左右。如果变压器长时间在温度很高的情况下运行，会缩短内部绝缘纸板的寿命，使绝缘纸板变脆，容易发生破裂，失去应有的绝缘作用，造成击穿等事故；绕组绝缘严重老化，并加速绝缘油的劣化，影响使用寿命，所以变压器温度过高对变压器的影响非常大，在日常应用中应尽量避免。所以一旦出现异常状态，需要尽快反馈告警信息，以便及时处理，从而避免变压器长时间处于高温状态。

[0051] 电力变压器常用的冷却方式一般分为三种：油浸自冷式、油浸风冷式、强迫油循环。参见图1，为本申请实施例提供的一种变压器冷却装置的自适应控制系统结构示意图。变压器冷却原理简单概括为：当变压器内上层油温与下层油温产生温差时，就会形成油温对流，上层的高温油经过上油管2进入冷却装置1冷却散热后，油温降低，再经下油管3流回变压器，从而起到降低变压器运行温度的作用，防止变压器长期处于高温状态而造成绝缘老化，进而保障设备供电的可靠性。

[0052] 参见图1，本申请实施例一方面提供一种变压器冷却装置的自适应控制系统，具体包括：风机4、热油温度传感器5、空气温度传感器6和控制器7；所述风机4设置于变压器冷却装置1底部，用于加速散热；所述热油温度传感器5设置于连接冷却装置1的上油管2处，用于实时监测上油管2中的热油温度，并将所述热油温度发送至所述控制器7；所述空气温度传感器6设置于所述风机4处，用于采集冷却装置1底部的空气温度，并将所述空气温度发送至所述控制器7；所述控制器7用于采集及分析数据，并执行控制、监测和提示程序。

[0053] 本申请实施例在风机4处安装空气温度传感器6，在上油管2处安装热油温度传感器5，通过控制器7采集变压器运行时的实时数据，以及记录变压器空载损耗、负载损耗参数，并根据获取的数据进行分析和监测，以实现控制风机启停和告警提示的功能。

[0054] 参见图2，为本申请实施例提供的一种变压器冷却装置的自适应控制方法流程示意图。本申请实施例第二方面提供一种变压器冷却装置的自适应控制方法，应用于变压器冷却装置，所述自适应控制方法由控制器作为执行主体，具体包括以下步骤：

[0055] 步骤S1：获取变压器运行参数、上油管中的热油温度和冷却装置底部的空气温度。其中变压器运行参数包括变压器的运行电流、额定电流、空载损耗和负载损耗。

[0056] 步骤S2：根据运行电流、额定电流、空载损耗、负载损耗、热油温度和空气温度，确定变压器冷却装置的散热特性参数，并记录不同工况对应的散热特性参数。其中，所谓工况，即为运行电流、热油温度和空气温度的组合状态，不同工况即为三者之间的不同组合情况。

[0057] 步骤S3：判断热油温度和预设的温度限值的大小。

[0058] 步骤S4：当热油温度小于温度限值时，则采用空气自然对流散热模式，风机不启动；并在冷却系统处于自身散热性能最佳状态时，记录空气自然对流散热模式下不同工况对应的第一散热特性参数，并将记录的所有第一散热特性参数作为冷却系统性能的第一原始值数据库。

[0059] 本申请实施例中，当采用空气自然对流散热模式时，根据下述第一模型获得第一散热特性参数：

[0060]

[0061] 式中，Kth为第一散热特性参数，P0为变压器的空载损耗，Pk为变压器的负载损耗，It为变压器的运行电流，In为变压器的额定电流，tr为上油管中的热油温度，th为冷却装置底部的空气温度。

[0062] 步骤S5：在运行阶段，获取实时散热特性参数，并根据所述实时散热特性参数及其对应的第一散热特性参数，输出运维提示信息。

[0063] 本申请实施例中，输出运维提示信息的具体过程为：

[0064] 步骤S51：获取实时运行电流、实时热油温度和实时空气温度，按照上述第一模型，获得实时散热特性参数。

[0065] 步骤S52：根据实时运行电流、实时热油温度和实时空气温度，通过线性插值，在第一原始值数据库中，检索出与实时散热特性参数对应的第一散热特性参数。

[0066] 步骤S53：求取对应的第一散热特性参数和实时散热特性参数的比值，获得散热比值。

[0067] 步骤S54：当散热比值小于97％，则输出运维提示信息。具体的，若：则输出运维提示信息：冷却装置散热能力下降，怀疑脏污。其中，λ为散热比
值，K’th为实时散热特性参数，Kth为与实时散热特性参数对应的第一散热特性参数。

[0068] 步骤S6：当所述热油温度大于或者等于所述温度限值时，则采用风冷散热模式，根据不同工况不同转速对应的第二散热特性参数，获得精确转速，风机按照所述精确转速启动，直至所述热油温度小于所述温度限值，风机停止转动。

[0069] 本申请实施例中，根据下述第二模型获得所述第二散热特性参数：

[0070]

[0071] 式中，KF为第二散热特性参数，P0为变压器的空载损耗，Pk为变压器的负载损耗，It为变压器的运行电流，In为变压器的额定电流，tr为上油管中的热油温度，th为冷却装置底部的空气温度。

[0072] 进一步的，风冷散热模式下，本申请实施例中，根据不同工况不同转速对应的第二散热特性参数，获得精确转速的具体步骤为：

[0073] 步骤S61：在冷却系统处于自身散热性能最佳状态时，记录风冷散热模式下不同工况不同转速对应的第二散热特性参数，直至风机转速达到最大转速，记录完毕，并将记录的所有第二散热特性参数作为冷却系统性能的第二原始值数据库。

[0074] 步骤S62：在运行阶段，获取当前运行电流、当前热油温度和当前空气温度，按照所述第二模型，获得当前散热特性参数。

[0075] 步骤S63：根据所述当前运行电流、所述当前热油温度和所述当前空气温度，通过线性插值，在所述第二原始值数据库中，检索出与所述当前散热特性参数对应的第二散热特性参数。

[0076] 步骤S64：根据所述对应的第二散热特性参数，确定与所述对应的第二散热特性参数相应的风机转速，并将所述相应的风机转速作为精确转速。

[0077] 步骤S7：在运行阶段，风机启动后，若热油温度大于或等于第一温度限值，则风机转速按照预设的频率增加，直至所述热油温度等于所述温度限值，当风机转速超过预设的阈值时，输出预警提示信息。

[0078] 本申请实施例中，输出预警提示信息的具体方法为：

[0079] 步骤S71：当所述热油温度大于或者等于第一温度限值时，按照每5分钟1％的增幅，增加风机转速，直至所述热油温度等于所述温度限值。

[0080] 本申请实施例中，第一温度限值与温度限值的关系，具体表示为：

[0081] T1＝T+2

[0082] 式中，T1为第一温度限值，T为温度限值，单位为摄氏度℃。

[0083] 步骤S72：当所述风机转速的增幅超过10％时，则输出第一预警提示信息，所述第一预警提示信息为：风机转速增幅过大，怀疑冷却装置脏污。

[0084] 步骤S73：当所述风机转速达到最大转速时，如果所述热油温度仍大于所述温度限值，则输出第二预警提示信息，所述第二预警提示信息为：冷却装置工作异常，怀疑冷却装置脏污或风机故障。

[0085] 步骤S8：每隔10分钟开展一次监测程序，该监测程序由控制器来执行，具体执行过程为：

[0086] 步骤S81：当热油温度小于预设的第二温度限值时，风机停止转动。

[0087] 本申请实施例中，第二温度限值与温度限值的关系，具体表示为：

[0088] T2＝T‑5

[0089] 式中，T2为第二温度限值，T为温度限值，单位为摄氏度℃。

[0090] 步骤S82：如果热油温度仍大于或者等于所述温度限值，则重新计算精确转速，并根据重新计算的精确转速启动风机。

[0091] 本申请实施例提供一种变压器冷却装置的自适应控制方法及系统，该自适应控制系统具体包括设置于变压器冷却装置底部的风机、设置于上油管处的热油温度传感器、设置于风机处的空气温度传感器和控制器，其中，控制器用于采集和分析数据，并执行控制、监测和提示程序。在冷却装置运行过程中，该自适应控制方法主要采用以下模式进行自适应控制：当变压器油温较低(即负荷较低)时，采用空气自然对流散热模式即能满足散热需求，此时无需启动风机，同时记录冷却装置运行数据，并与初始值比较，当超过限值时，则输出运维提示信息。当变压器油温较高(即负荷较重)时，采用风冷散热方式，即启动风机以增强冷却装置散热能力，并依据初始化确定的温度‑转速关系，按照精确转速启动风机，从而实现温度的精确控制和节能效果；此时，同样记录冷却装置运行数据，并与初始值比较，当超过限值时，则输出告警提示信息。本申请能及时且有效地提升变压器冷却装置的经济运行效率和运维水平，达到节能增效和合理利用资源的目的。

[0092] 与现有技术相比，本申请实施例具有以下优点：

[0093] 一是本申请实施例能适应安装地点的海拔变化，进一步提升风扇转速的精准投入能力，保证散热能力的精准控制，大幅降低风扇的运行损耗，提升冷却装置的散热控制能力。

[0094] 二是本申请实施例可提升风机的电机寿命，降低风机运行噪音。

[0095] 三是本申请实施例可实现冷却装置运行的监测、控制和预警，最终实现冷却装置的数字化和智能化运维管控。

[0096] 具体的，下面将对本申请实施例进行一个简单阐述。

[0097] 假设变压器的运行电流为It，变压器的额定运行电流为In，变压器的空载损耗为P0，变压器的负载损耗为Pk，风机为风扇，其转速为Ft，K为冷却装置自身散热常数，tr为上油管中的热油温度，th为冷却装置底部的空气温度。

[0098] 对于空气自然对流散热模式：

[0099] 当上油管中的热油温度tr小于温度限值T时，风扇不启动，依靠空气自然对流实现散热，此时：

[0100] 在th空气温度下，当达到热平衡时，即一小时内热油温度不再增长，保持稳定状态，则在空气自然对流散热模式下，冷却装置的散热特性参数Kth为：

[0101]

[0102] 初期运行时，记录各种It、tr、(tr‑th)工况下，对应的冷却装置散热特性参数Kth，作为冷却装置性能数据库原始值。

[0103] 在运行阶段，监测It、tr、(tr‑th)工况，按上述公式计算得到实时冷却装置散热常数K’th，通过检索找到对应的与之相近的数据库原始值Kth，若：

[0104] 则提示“冷却装置散热能力下降，怀疑脏污”。

[0105] 对于风冷散热模式：

[0106] 步骤1：当首次出现tr≥T时，空气自然循环散热模式已不能散失掉变压器空负载产生的热量，此时，控制器控制风扇启动，以增强冷却装置的散热能力。同时，记录不同的It、tr、(tr‑th)工况下，风扇转速Ft从低到高转换，一般tr、(tr‑th)会随风扇转速增高而降低，在达到热平衡时，风冷散热模式下，不同风扇转速对应的散热特性参数KF为：

[0107]

[0108] 当记录至风扇转速达到最大转速时，记录完毕。

[0109] 当上油管中热油温度tr小于温度限值T时，则风扇停止转动。

[0110] 步骤2：当再次出现tr≥T时，根据此工况下的It、tr、(tr‑th)，求出此时的散热特性参数KF，然后根据已记录的散热特性参数KF，通过线性插值方法求出对应的风扇转速Ft，并按此转速启动风扇。

[0111] 步骤3：日常运行过程中，当tr≥T+2时，启动风扇，并按每5分钟1％的增幅，增加风扇转速，直至tr＝T。

[0112] 当风扇转速增幅超过10％时，控制器发送预警提示：风扇转速增幅过大，怀疑冷却器脏污。

[0113] 当风扇转速达到最大转速时，如果tr＞T，控制器发送预警提示:冷却器工作异常，怀疑冷却器脏污或风扇故障。

[0114] 步骤4：每隔10分钟开展一次监测，当tr＜(T‑5)℃时，则控制器控制风扇停止转动；如果tr＞T，则根据步骤2重新计算风扇转速Ft，并按照重新计算的精确转速启动风扇，再执行步骤3和步骤4，如此循环。

[0115] 由以上技术方案可知，本申请提供一种变压器冷却装置的自适应控制方法及系统。当冷却装置自身散热性能处于最优状态时，开展试运行，并记录当下散热特性参数，作为初始值数据库。在正式运行中，当油温较低时，采用空气自然对流散热，记录此时冷却装置运行数据，并与初始值比较，若冷却性能下降值超过限值，则输出运维提示；当油温超过规定值时，则根据初始值确定的不同风机转速与产热量、环境温度之间的关系，以精确转速启动风机，并通过监测油温变化自适应调节风机转速，若油温超过限值，则输出预警提示。本申请通过精确的风机转速控制和冷却装置运行效果评估，实现冷却装置散热能力的自适应控制，提升节能增效及降噪运行水平。

[0116] 以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，使本领域技术人员能够理解或实现本申请，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。