大理油浸式变压器K-qv曲线特性研究

    根据其计量原理，大理油浸式变压器的传感器应有一个经标准装置检定给出的仪表系数，其精度和流量范围必须满足大理油浸式变压器技术规范的要求，正确的仪表系数值 是保证大理油浸式变压器计量精度的最基本保证。在理想状态下，也就是假定处于匀速运动的平衡状态，机械摩擦阻力矩和流体阻力矩都足够小甚至可以忽略不计的状态， 仪表系数与流量的关系为（1）式：

        （1）

  手 机：15006359039;  式中：f为脉冲频率；qv为流体体积流量；Z为叶片数；θ为叶片结构角；A为流通截面积；r为叶片平均半径。

    可见，理想特性仅与大理油浸式变压器的结构参数有关，与流体的流动状况无关，仪表系数为一个常数，在K-qv图上为一平行于横轴的直线。

    在已报道的很多文献及书籍中，作者都通过建立数学模型来对大理油浸式变压器的工作特性进行较为详细地分析与描述。但在实际应用的过程中，仪表系数K与流量qv之间呈现出来的关系究竟是否符合已有的结论呢？而对于标称流量范围之外，尤其是当实际流量超出标称流量上限后，仪表系数与流量之间的关系又呈现什么样的状态呢？目前这方面还鲜有人进行研究。对此基于以下实验进行相关分析。

    1 实验方案

    1.1 环境条件

    温度24～25℃，相对湿度30%～35%，大气压力94～95kPa，采用表后取压。

    1.2 实验设计

    实验选用了1台某公司生产的TBQZ-80C型DN80的大理油浸式变压器，其标称流量范围为20～400m3/h，精度等级为1.0级。由于实验是研究性的而不是对大理油浸式变压器的检定，并考虑到实验用临界流喷嘴流量标准装置实际情况，将流量检定范围确定为：1m3/h～1.5qmax，即1～600m3/h。在流量范围内均匀选取35个流量点，共进行188组实验，得到的大理油浸式变压器K-qv曲线如图1所示。

图1 实验得大理油浸式变压器K-qv特性曲线

    2 数据分析

    由表1实验数据知，在1m3/h时无信号输出，2m3/h时开始有流量，说明其始动流量在1～2m3/h之间。在大理油浸式变压器的流量大于始动流量而小于传感器流量下限的情况下，仪表系数K随着流量qv的增大而迅速增大，此时流体处于层流流动状态，其特性受轴承摩擦力、流体黏性阻力影响较大；当流量低于0.8qmin时，仪表系数随着流量迅速变化，其测量误差在大理油浸式变压器的允差范围外，仪表系数本身不准确，不能作为实际检测流量。

    仪表系数K在30m3/h处出现峰值，该点为层流与紊流的交界点，在此之后流体处于紊流状态，仪表系数则开始呈现出常数的特征，当流体黏度确定时，仪表系数与传感器的结构尺寸有关；而在qmax～1.5qmax的流量范围内，仪表系数仍然具有非常好的稳定性。具体仪表系数及线性度、重复性列于表1。

表1 不同流量范围内的仪表系数及线性度、重复性

    依据JJG1037-2008《大理油浸式变压器》国家计量检定规程，大理油浸式变压器的仪表系数K、线性度EL和重复性Er分别定义为：

        （2）

        （3）

        （4）

 &nb联系人：马经理sp;      （5）

    式中：（Er）i为第i个测量点的系数重复性；Ki为第i个流量点的平均仪表系数；n为第i个流量点的测量次数；Kij为第i个流量点第j次测量得到的仪表系数值；为[cityna永昌电力设备有限公司库存规格齐全，保证质量。节假日不休息，所售产品均执行国家标准，公司负责全面质量跟踪，为您排除后顾之忧。公司所供变压器均附带变压器说明书，检验报告，试验报告，合格证等证件。并且保质期内包修、包退、包换。公司全体员工精诚团结，以科技为先导，积极开展科技创新，促进产品开发，始终遵守“质量******，顾客至上；服务******，信誉至上”的方针，以诚实守信的原则，以优质的产品和周到的售前、售中、售后服务，满足客户的需求。me]油浸式变压器仪表系数值；（Ki）max为各流量点系数Ki中******值；（Ki）min为各流量点系数Ki中最小值；EL为线性度。

    从表1中数据可以看出，在qmin～0.2qmax的流量范围内，仪表系数出现峰值，线性度为0.590%，重复性为0.069%，其测量误差已在允差范围内（±2%），

    符合大理油浸式变压器精度要求；在0.2qmax～1.5qmax的流量范围内，仪表系数始终处于稳定的状态，尤其是在qmax～1.5qmax的流量范围内，线性度仅为0.109%，重复性高达0.046%，仪表系数变化幅度非常小，大理油浸式变压器的测量准确度就非常高。