基于多物理场耦合及温升特性研究的变压器热点温度建模与仿真分析

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变压器温升特性研究尤其是热点温度测算不但能够指导变压器工程制造,而且有利于掌握变压器的运行状态,从而避免热故障的发生并指导变压器动态增容.对现有热点温度计算方法进行改进,提出一种基于多物理场耦合的油浸式变压器温升模型.以500 kV油浸式变压器为例,采用能量守恒原理分析变压器热特性,建立变压器温度场与流场的数学模型和物理模型,分析变压器的温升特性、物理参数和材料特性,应用流-固-热耦合温度场进行仿真计算.通过仿真计算和分析对热点温度的具体分布部位和数值有了更深入的了解.该方法比经验公式计算所得热点温度值的准确度提升了4%,为变压器热点温度计算提供了一种新的计算思路.
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设计基于光纤布拉格光栅(FBG)的温度监测系统,实现对变压器绕组热点温度的实时监测.介绍光纤光栅的测温原理,并利用Ansys中的Maxwell和Fluent模块对变压器的电磁场-流体场-温度场进行仿真,得到热点的具体信息,以便在实际测量时,合理放置光纤光栅传感器的位置.使用FBGA解调模块对检测到的光信号进行处理,完成硬件部分的搭建.在计算机上通过Labview软件调用动态链接库DLL函数完成上位机的设计,可以实现温度和波长的显示,超出用户设定的阈值温度进行报警等功能.最后将硬件部分与软件部分相连接完成整
热像仪因其能够通过检测物体表面热辐射而产生温度图像,近年来被广泛应用于多种工业场合.然而,由于热像图缺少直观的几何信息,当物体表面温度相近时,难以通过人眼分辨物体特征差异.为了解决这个问题,提出了一种结合可见光几何信息与热像图温度信息的三维模型重建方法.首先使用自制标定板进行可见光相机与热像仪的校正;随后,通过运动恢复结构与多视图立体匹配完成相机位姿和深度图的估计,并使用结合阴影与几何数据项的优化算法对深度图进一步优化;最终,借助相机参数和校正信息,利用互信息实现可见光图像与热像图之间的配准,结合配准结果
海洋测温仪是海洋调查、观测、监测业务中最重要的仪器设备,需要定期或在航前航后开展计量校准,确保测量结果准确可靠,消除漂移带来的系统误差.为了评价各国实验室间海洋测温仪计量校准结果的一致性,3个亚太区域国家的海洋计量校准实验室进行了海洋温度计量比对,开展3台海洋测温仪的计量校准比对试验,比对结果一致性良好,各参比实验室测量结果偏差均在可接受范围之内.
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