電力變壓器突變壓力繼電器現場檢測規(guī)范起草單位

華東電力試驗研究院有限公司、上海恒能泰企業(yè)管理有限公司璞能電 力科技工程分公司、華信（北京）儀表有限公司、華東宜興抽水蓄能有限公司、國網上海市 電力公司檢修公司、上海上電漕涇發(fā)電有限公司。

楊凌輝、張文輝、張沛、盧有龍、袁志文、狄洪偉、張金麗、顧全 局、林敏、忻姿、董飛英、陳俊杰、葉錚。

本規(guī)范規(guī)定了電力變壓器突變壓力繼電器的技術要求、檢測條件、檢測項目及方法及檢測結果及周 期的要求。 本規(guī)范適用于油浸式電力變壓器和油浸式電抗器用的突變壓力繼電器現場檢測。 2100433B

《35kV及以上電力變壓器抽檢工作規(guī)范》對35kV及以上交流電力變壓器的抽檢術語、抽檢計劃、抽檢實施、抽檢信息管理等做了規(guī)定。適用于國家電網有限公司系統招標采購的電力變壓器產品的抽檢工作，充氣式變壓器可參考執(zhí)行。本指導書對35kV及以上交流電力變壓器的抽檢術語、抽檢計劃、抽檢實施、抽檢信息管理等做了規(guī)定。適用于國家電網有限公司系統招標采購的電力變壓器產品的抽檢工作，充氣式變壓器可參考執(zhí)行。

目前,現場檢測墻體熱阻傳熱系數的方法主要有以下幾種：熱流計法和功率（行業(yè)內稱為熱箱法,為了保持統一方便交流,以下仍稱為熱箱法）、非穩(wěn)態(tài)法，下面分別闡述。

熱系數熱流計法

熱流計法的基本思路是用熱流計測得通過被測墻體的熱流量,同時測得墻體兩側的溫度,就可以計算出被測墻體的熱阻和傳熱系數。

熱流計的測頭是根據熱電效應和溫度梯度的原理制成的。測頭內埋設有熱電堆，當有一定的熱流q垂直流過熱流計測頭時，在其基板兩面就有一定的溫差△T，這個溫度差使裝在基板內的熱電堆產生一定的電動勢。由于基板的厚度公和導熱系數一定,在穩(wěn)定導熱的條件下,其熱流密度與測頭兩側的溫差△T成正比，也與產生的電動勢成正比。熱流計法最根本的要求是通過熱流計的熱流既是通過被測對象的熱流,并且這個熱流平行于溫度梯度方向,即通過熱流計的熱流為穩(wěn)態(tài)一維傳導,不考慮向四周的擴散。這樣同時測出熱流計冷端溫度和熱端溫度,即可根據公式計算出被測對象的熱阻和傳熱系數

R=(T2-T1)/(E*C)

K=1/(Ri R Re)

式中K為傳熱系數[W/(m2.K)]；

E為熱流計讀數(mv)；

C為熱流計測頭系數[W/(m2.mv)]，熱流計出廠時已標定；

R為被測物的熱阻（m2.K/W）；

T1為被測物冷端表面溫度（℃）；

T2為被測物熱端表面溫度（℃）；

Ri為內表面換熱阻（m2.K/W）；

Re為外表面換熱阻（m2.K/W）。

如果受到現場條件限制如采用頁巖顆粒的防水卷材的屋頂不光滑,如果不進行處理就不能夠精確測得外表面溫度。有的用石膏、快硬水泥等先抹出一塊光滑的表面再貼溫度傳感器測量溫度,這樣又會帶來附加熱阻,并且由其引起的誤差無法精確消除。在內外表面溫度不易測定時,可以利用百葉箱測得內外環(huán)境溫度、幾以及通過熱流計的熱流,可以根據公式計算出被測對象的傳熱阻和傳熱系數：

R0=(Ta-Tb)/(E*C)

K=1/R0

式中為R0被測物的傳熱阻（m2.K/W）；

式中其它符號同上。

熱系數熱箱法

現場檢測用的熱箱法一般是防護熱箱法。是將計量箱放置在一個溫度受到控制的空間內,控制計量箱內部溫度和室內空氣溫度保持一致,使得計量箱與外部環(huán)境之間沒有熱量交換，另一側為室外自然條件。維持熱箱內溫度高于室外溫度以上。這樣被測部位的熱流總是從室內向室外傳遞,形成了一維熱流。當熱箱內的加熱量與通過被測部位傳遞的熱量達到平衡時,計量箱的功率就是被測部位的傳熱量。記錄計量箱的發(fā)熱量和熱箱內、室外溫度,利用公式一計算就能得到被測部位的傳熱系數。

也有的采取雙箱體的方法,即在計量箱外再套一個防護箱,測試時保持計量箱和防護箱內溫度一致即可。

操作條件與方法：

1. 根據被測建筑物的施工圖選取檢測部位，不應靠近梁、板、柱等熱橋處，被測房間門窗完好無損；

2. 將熱箱體與被測墻體部位緊密接觸，為達到密閉，通常在熱箱背面用撐竿頂牢；

3. 粘貼固定溫度傳感器。固定室外墻表溫度傳感器，使其位于對應面熱箱的中心位置，緊貼墻表，用錫紙遮擋，避免日光直射。固定室外環(huán)境溫度傳感器，使其位于對應面熱箱的中心位置，離開墻表10一20厘米的陰影下，并安裝防輻射罩，避免日光直射。固定室內空氣溫度傳感器，使其位于被測房間中央，距墻面1.5米處，并安裝防輻射罩；

4. 將溫度傳感器和熱箱連接到功率溫度檢測儀進行測量；

5. 放置熱箱的房間采用電暖氣加熱，使熱箱內與室內溫度差小于0.4℃，室內外溫度差應控制在℃以上，熱箱內溫度大于室外最高溫度10℃以上，若室外平均空氣溫度在8℃以上，則應使用冷箱；

6. 室外空氣相對濕度必須在60%以下，風力小于三級；

7. 宜在外墻保溫施工完工后，墻體達到干燥狀態(tài)進行現場測試；

8. 用計算機設定控制溫度、采集數據的形式,設置記錄間隔時間及采集時間。采集儀自動記錄熱箱的耗電量、熱箱內溫度、室內溫度、室外溫度、墻體測試部位內外表面溫度、室外濕度等參數；

9. 檢測周期為72-96小時，溫度測量范圍-20-50℃，采集該周期內穩(wěn)定以后不小于24小時的所有數據。

測量結束后由儀器自動計算出傳熱系數,也可由人工用EXCEL或金山電子表

格進行數據處理計算出被測部位的傳熱系數。

熱系數非穩(wěn)態(tài)法

常功率平面熱源法是非穩(wěn)態(tài)法中一種比較常用的方法,適用于建筑材料和其它隔熱材料熱物理性的測試。其現場檢測的方法是在墻體內表面人為地加上一個合適的平面恒定熱源，對墻體進行一定時間的加熱,通過測定墻體內外表面的溫度響應辨識出墻體的傳熱系數。絕熱蓋板和墻體之間的加熱部分由5層材料組成,加熱板C1、C2和金屬板E1、E2對稱地各布置兩塊，控制絕熱層兩側溫度相等，以保證加熱板C1發(fā)出的熱量都流向墻體，E1板對墻體表面均勻加熱的作用。墻體內表面測溫熱電偶A和墻體外表面測溫熱電偶D記錄逐時溫度值。

1. 該系統用人工神經網絡方法(Artificial Neural Network，簡稱ANN）仿真求解過程。分為以下幾個步驟

2. 該系統設計的墻體傳熱過程是非穩(wěn)態(tài)的三維傳熱過程，這一過程受到墻體內側平面熱源的作用和室內外空氣溫度變化的影響，有針對性地編制非穩(wěn)態(tài)導熱墻體的傳熱程序。建立墻體傳熱的求解模型，輸入多種邊界條件和初始條件，利用已編制的三維非穩(wěn)態(tài)導熱墻體的傳熱程序進行求解，可以得到加熱后墻體的溫度場數據。

3. 將得到的溫度場數據和對應的邊界條件、初始條件共同構成樣本集對網絡進行訓練。在該研究中由于實驗能測得的墻體溫度場數據只是墻體內外表面的溫度，因此將測試時間中的以下5個參數作為神經網絡的輸入樣本：室內平均溫度、室外平均溫度、熱流密度、墻體內外表面溫度：將墻體的傳熱系數作為輸出樣本進行訓練。

4. 網絡經過一定時間的訓練達到穩(wěn)定狀態(tài)，將各溫度值和熱流密度值輸入，由網絡即可映射出墻體的傳熱系數。