一种强迫油循环方式下线油温升的确定方法及系统

技术领域

本发明涉及变压器设备技术领域，具体涉及一种强迫油循环方式下线油温升的确定方法及系统。

背景技术

强迫油循环方式被广泛的应用在变压器冷却中，变压器油在不同线圈之间，油流量的分配和线圈自身的热损耗不匹配，从而会引起不同线圈的线油温升差别较大，进而会增大线圈温升的控制难度或者会引起温升裕度过大。因此，目前亟需一种能够准确地确定线油温升的方法，

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种强迫油循环方式下线油温升的确定方法及系统，以准确地确定线油温升。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明实施例第一方面公开一种强迫油循环方式下线油温升的确定方法，所述方法包括：

确定变压器的油底温升、油顶温升和油平均温升；

利用与所述油底温升、所述油顶温升和所述油平均温升相对应的液体传热参数，计算得到变压器的线圈内部的油速和油流分配；

通过计算得到的所述油速和油流分配，确定得到强迫油循环方式下所述线圈的线油温升。

优选的，确定变压器的油底温升、油顶温升和油平均温升，包括：

获取初始油平均温升、初始油顶温升和初始油底温升以分别作为待处理油平均温升、待处理油顶温升和待处理油底温升；

利用所述处理油平均温升、所述待处理油顶温升和所述待处理油底温升，计算所述变压器的油箱的实际冷却容量；

通过所述实际冷却容量，确定第一油平均温升、第一油顶温升和第一油底温升；

若所述第一油平均温升与所述初始油平均温升的差值小于阈值，输出所述第一油平均温升、所述第一油顶温升和所述第一油底温升以作为所述变压器的油底温升、油顶温升和油平均温升；

若所述第一油平均温升与所述初始油平均温升的差值大于等于所述阈值，根据能量平衡和牛顿迭代法以逼近寻找相应的第二油平均温升，并通过所述第二油平均温升确定第二油顶温升和第二油底温升；

将所述待处理油平均温升、所述待处理油顶温升和所述待处理油底温升分别更新为所述第二油平均温升、所述第二油顶温升和所述第二油底温升，返回执行利用所述处理油平均温升、所述待处理油顶温升和所述待处理油底温升，计算所述变压器的油箱的实际冷却容量这一步骤。

优选的，利用与所述油底温升、所述油顶温升和所述油平均温升相对应的液体传热参数，计算得到变压器的线圈内部的油速和油流分配，包括：

利用与所述油底温升、所述油顶温升和所述油平均温升相对应的液体传热参数，解析预设的压降方程以确定得到相应的压降数据；

通过所述压降数据，计算得到变压器的线圈内部的油速和油流分配。

优选的，通过计算得到的所述油速和油流分配，确定得到强迫油循环方式下所述线圈的线油温升，包括：

通过计算得到的所述油速和油流分配，解析预设的导体温度计算模型和油温度计算模型以得到导体温度；

确定所述导体温度和所述变压器的油平均温度之间的差值，以得到强迫油循环方式下所述线圈的线油温升。

优选的，通过所述第二油平均温升确定第二油顶温升和第二油底温升，包括：

利用所述第二油平均温升计算所述油箱的进口油温和出口油温之间的油温差；

基于所述油温差确定第二油顶温升和第二油底温升。

本发明实施例第二方面公开一种强迫油循环方式下线油温升的确定系统，所述系统包括：

第一确定单元，用于确定变压器的油底温升、油顶温升和油平均温升；

计算单元，用于利用与所述油底温升、所述油顶温升和所述油平均温升相对应的液体传热参数，计算得到变压器的线圈内部的油速和油流分配；

第二确定单元，用于通过计算得到的所述油速和油流分配，确定得到强迫油循环方式下所述线圈的线油温升。

优选的，所述第一确定单元包括：

获取模块，用于获取初始油平均温升、初始油顶温升和初始油底温升以分别作为待处理油平均温升、待处理油顶温升和待处理油底温升；

计算模块，用于利用所述处理油平均温升、所述待处理油顶温升和所述待处理油底温升，计算所述变压器的油箱的实际冷却容量；

确定模块，用于通过所述实际冷却容量，确定第一油平均温升、第一油顶温升和第一油底温升；

输出模块，用于若所述第一油平均温升与所述初始油平均温升的差值小于阈值，输出所述第一油平均温升、所述第一油顶温升和所述第一油底温升以作为所述变压器的油底温升、油顶温升和油平均温升；

处理模块，用于若所述第一油平均温升与所述初始油平均温升的差值大于等于所述阈值，根据能量平衡和牛顿迭代法以逼近寻找相应的第二油平均温升，并通过所述第二油平均温升确定第二油顶温升和第二油底温升；

更新模块，用于将所述待处理油平均温升、所述待处理油顶温升和所述待处理油底温升分别更新为所述第二油平均温升、所述第二油顶温升和所述第二油底温升，返回执行所述计算模块。

优选的，所述计算单元具体用于：利用与所述油底温升、所述油顶温升和所述油平均温升相对应的液体传热参数，解析预设的压降方程以确定得到相应的压降数据；通过所述压降数据，计算得到变压器的线圈内部的油速和油流分配。

优选的，所述第二确定单元具体用于：通过计算得到的所述油速和油流分配，解析预设的导体温度计算模型和油温度计算模型以得到导体温度；确定所述导体温度和所述变压器的油平均温度之间的差值，以得到强迫油循环方式下所述线圈的线油温升。

优选的，所述处理模块具体用于：利用所述第二油平均温升计算所述油箱的进口油温和出口油温之间的油温差；基于所述油温差确定第二油顶温升和第二油底温升。

基于上述本发明实施例提供的一种强迫油循环方式下线油温升的确定方法及系统，该方法为：确定变压器的油底温升、油顶温升和油平均温升；利用与油底温升、油顶温升和油平均温升相对应的液体传热参数，计算得到变压器的线圈内部的油速和油流分配；通过计算得到的油速和油流分配，确定得到强迫油循环方式下线圈的线油温升。本方案中，利用与油底温升、油顶温升和油平均温升相对应的液体传热参数，计算得到变压器的线圈内部的油速和油流分配，再通过油速和油流分配确定得到准确的线油温升，从而可以降低线圈温升的控制难度或者避免引起温升裕度过大。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种强迫油循环方式下线油温升的确定方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的绕组及导油盒部分的油分布示意图；

图3为本发明实施例提供的一个线饼两个路径的压降示意图；

图4为本发明实施例提供的变压器冷却的温度的示意图；

图5为本发明实施例提供的网格示意图；

图6为本发明实施例提供的网格部分示意图；

图7为本发明实施例提供的带有中间水平油道的两个线饼的网格元素示意图；

图8为本发明实施例提供的确定变压器的油底温升、油顶温升和油平均温升的流程图；

图9为本发明实施例提供的一种强迫油循环方式下线油温升的确定系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

由背景技术可知，变压器油在不同线圈之间，油流量的分配和线圈自身的热损耗不匹配，从而会引起不同线圈的线油温升差别较大，进而会增大线圈温升的控制难度或者会引起温升裕度过大。

因此，本发明实施例提供一种强迫油循环方式下线油温升的确定方法及系统，利用与油底温升、油顶温升和油平均温升相对应的液体传热参数，计算得到变压器的线圈内部的油速和油流分配，再通过油速和油流分配确定得到准确的线油温升，从而可以降低线圈温升的控制难度或者避免引起温升裕度过大。

需要说明的是，本方案中利用多种方程组、线性插值和牛顿迭代法(牛顿拉夫逊迭代法)等方式，计算油温升(油底温升、油顶温升和油平均温升等)、油流分配和线油温升；在计算过程中引入工艺系数的影响，并根据实际情况对计算结果进行修正，从而获取更准确的线油温升；以下通过各个实施例对本方案进行解释说明。

参见图1，示出了本发明实施例提供的一种强迫油循环方式下线油温升的确定方法的流程图，该确定方法包括：

步骤S101：确定变压器的油底温升、油顶温升和油平均温升。

在具体实现步骤S101的过程中，通过计算变压器的油箱的有效散热面积和实际冷却容量，并利用牛顿迭代法计算变压器的油底温升、油顶温升和油平均温升。具体而言，利用牛顿—拉弗森方法(Newton-Raphsonmethod)，结合变压器总损耗、油箱散热容量和实际冷却容量，计算得到油底温升、油顶温升和油平均温升，具体计算方式如下：

获取初始油平均温升、初始油顶温升和初始油底温升以分别作为待处理油平均温升、待处理油顶温升和待处理油底温升。利用处理油平均温升、待处理油顶温升和待处理油底温升，计算变压器的油箱的实际冷却容量。通过实际冷却容量，确定第一油平均温升、第一油顶温升和第一油底温升。

若第一油平均温升与初始油平均温升的差值小于阈值(如0.1)，输出第一油平均温升、第一油顶温升和第一油底温升以作为变压器的油底温升、油顶温升和油平均温升。

若第一油平均温升与初始油平均温升的差值大于等于阈值，根据能量平衡和牛顿迭代法以逼近寻找相应的第二油平均温升，并通过第二油平均温升确定第二油顶温升和第二油底温升。具体而言，利用第二油平均温升计算油箱的进口油温和出口油温之间的油温差；基于该油温差确定第二油顶温升和第二油底温升。

将待处理油平均温升、待处理油顶温升和待处理油底温升分别更新为第二油平均温升、第二油顶温升和第二油底温升，返回执行上述“利用处理油平均温升、待处理油顶温升和待处理油底温升，计算变压器的油箱的实际冷却容量”这一步骤。

一些实施例中，通过公式(1)计算得到变压器的油箱的实际冷却容量。

在公式(1)中，k1和k2为指定系数；正常涂油漆的情况下k1的取值范围为0.1-0.6，金属表面的情况下k1的取值范围为0.01-0.3；k2的取值范围为0.9-1.3；At为油箱散热面积(有隔音罩时散热面积仅为顶部面积，正常情况散热面积为四周面积和顶部面积之和)；ΔT

需要说明的是，油箱散热有效面积为实际散热面积的60％，一般额定的冷却容量(包含冷却器)是指温升为40k下的冷却容量，因此在计算实际冷却容量时需要换算到实际温升下的冷却容量。具体而言，由国标确定冷却器的冷却容量定义，并利用实际进口油温和环境温度之差对冷却容量进行换算，从而得到实际冷却容量。

进一步需要说明的是，油箱平均油温升＝(油底温升*线圈部分面积+油顶温升*油箱顶部温度)/总油箱散热面积。

步骤S102：利用与油底温升、油顶温升和油平均温升相对应的液体传热参数，计算得到变压器的线圈内部的油速和油流分配。

需要说明的是，不同的油底温升、油顶温升和油平均温升会导致液体热传导参数(如导热系数、比热容、密度、黏度)发生变化，因此可利用油底温升、油顶温升和油平均温升对应的液体传热参数，计算得到变压器的线圈内部的油速和油流分配。

在具体实现步骤S102的过程中，利用与油底温升、油顶温升和油平均温升相对应的液体传热参数，解析预设的压降方程以确定得到相应的压降数据；通过压降数据，计算得到变压器的线圈内部的油速和油流分配。

具体地，通过计算得到的油底温升、油顶温升和油平均温升，确定得到对应的液体传热参数(相当于油的性能参数)；结合实际油路情况和预设的压降方程，分别计算得到联管油压降、角环系统油压降、导油孔压降、绕组局部压降损失等压降数据。联管油压降、角环系统油压降、导油孔压降、绕组局部压降损失之和等于通过绕组流体的压头。

一些实施例中，根据线饼周围的压降平衡确定等于水平油道的方程组；由于油的连续性(即水平油道中的油流量总和等于油流总量)，因此可以构建一个非线性方程组，通过解析该非线性方程组即可得到变压器的线圈内部的油速和油流分配，以及可得到油流量。

一些实施例中，上述提及的压降方程包含整体流路的压降平衡方程、器身流路的压降平衡方程、导油孔的压降方程、角环系统的压降方程等；以下分别对各个压降方程进行解释说明。

关于整体流路的压降平衡方程的说明：

总油量Q主要取决于冷却系统的泵的容量，由浮力产生的压头所减少的绕组压降可加到冷却系统压降中；经过冷却器和绕组的流路伯努利方程如公式(2)，公式(2)即为整体流路的压降平衡方程。

ΔP

在公式(2)中，ΔP

关于器身流路的压降平衡方程的说明：

由图2示出的绕组及导油盒部分的油分布示意图可见，根据伯努利方程，由于图2中三条不同路径从底部同一点开始且在顶部同一点结束，故图2中三条不同路径的总压强变化是相同的；基于前述内容，可得到两个物理绕组(个数仅举例)的变压器的方程组，该方程组包含公式(3)至公式(5)。

P

P

P

在公式(3)至公式(5)中，ΔP

需要说明的是，ΔP

在公式(6)中，Q

根据旁通孔的大小和数量可得到指定的油流量下所需的压降，而孔内压降作为油流的函数，结合下述公式(7)即可计算得到Q

Q

在公式(7)中，Q

需要说明的是，ΔP

关于导油孔的压降方程的说明：

导油孔的压降可以通过流速计算得到，具体可通过公式(8)计算得到，

在公式(8)中，u

需要说明的是，可利用线圈油流Q

在公式(9)中，N

综合公式(8)和公式(9)，即可得到公式(10)。

需要说明的是，当雷诺数≥10

在公式(11)和公式(12)中，R

关于角环系统的压降方程的说明：

角环系统的压降方程如公式(13)。

ΔP

在公式(13)中，F1为压降系数(与局部阻力系数相关，以及与角环形式相关)，F2为压降系数(与通道压降相关，以及与油道边侧比系数、每个管道的长度、通道等效直径、角环间距和油路油道周长相关)，Q为油流量，NY为运动粘度，ρ为油的密度。

关于挡油板(或者说挡油圈)的压降平衡方程的说明：

需要说明的是，每个绕组有多个挡油板，通过挡油板将绕组分区；每两个挡油板之间形成一个分区，所有分区压降之和即为整个绕组的压降。计算每个分区的压降平衡后就可以计算绕组内的油速和油流。

具体地，绕组内的油速和油流可以由以下方程a至方程c求解。

方程a：基于线饼周围的压降平衡，可构成的方程数量等于水平油道数减1。方程b：基于油连续性(即水平管道中油流的总和等于油流总量)构成一个方程。方程c：基于绕组的压头等于压降构成一个方程。

由于压降平衡包含了水平油道中的速度(这是一个未知量)，故未知数的数量等于水平油道的数量；其它未知数为总油流量；垂直管道的速度可由水平油道的速度和总油流确定得到。这就表示未知数的数量等于水平油道的数量+1(油道数量+1)，由于具有油道数+1个方程，故上述方程a至方程c是可解的。但是上述方程a至方程c包含非线性函数的未知数，因此需要由非线性方程系统的计算机求解数值方法进行求解。

在计算两个挡油板内的压降平衡时，由图3示出的一个线饼两个路径的压降示意图可见，定义每个线饼1-3-4和1-2-4周围两条不同路径上的静压变化，可以得到求解油速所需要的方程，进而得到一系列的方程(油道数量-1)。在给定油流的情况下，连续性定义了水平油道中油流的综合等于总油流，基于伯努利斯方程即可得到下述公式(14)。

在公式(14)中，P1为图3中位置1的压强，P2为图3中位置2的压强，ΔP

对于线圈的每个线饼上下两路都应满足公式(15)。

ΔP

在公式(15)中，ΔP

可以理解的是，速度分布的解须使水平油道之间的油流量之和等于在隔板底部输入的油流量1，这就使得附加的油流连续性方程如公式(16)。

在公式(16)中，A

结合上述公式(15)和(16)，通过公式(17)即可计算得到两个挡油圈之间的压降。

由于垂直管道速度降低而引起的压力恢复如公式(18)。

在公式(18)中，K1为经验系数(如1.1625)，U

由于油流加速进入水平管道而产生的静压降如公式(19)。

在公式(19)中，K2为经验系数(如1.55)，U

层流压降在水平油道的中具体内容如公式(20)和公式(21)。

ΔP

ΔP

在公式(21)中，Z

在导向环之间的垂直管道中，通过公式(22)加和摩擦管道的压力降、两个导向环之间的油道数量。

在与水平管道交界的垂直管道中，由速度的增加而产生的静压降如公式(23)。

在公式(23)中，U

一些实施例中，通过公式(24)计算绕组的总压降。

ΔP

在公式(24)中，NP为挡油圈的数量，ΔP

一些实施例中，在计算油道内的摩擦损失的过程中，当流体被壁面加热时，水平油道的速度分布将受到壁面加热所产生的自然对流的干扰；这种由热产生的流动垂直于一般的流动方向，像湍流一样增加了压降。加热引起的另一个影响是温度相关的粘度在流动截面上发生变化(也会影响压降)；考虑前述两个影响，即可得到公式(25)。

f

在公式(25)中，f

一些实施例中，在计算压头的过程中，如果外部冷却器的油循环是由泵产生的，且如果油直接进入油箱(不进入绕组)，这种情况称之为强制用油。设泵入过量的油以使部分油在绕组和油箱之间流动，进而使得变压器的温度变化如图4提供的变压器冷却的温度的示意图所示。

与油箱底部温度相同的油(图4中的TB)可在绕组的上部获取得到；在油箱顶部，来自绕组的热油和通过绕组外的冷油混合在一起，图4中用线条标出的区域(1-2-3-1)为绕组1提供了可用的压头，该压头的具体内容如公式(26)。

ΔP

在公式(26)中，d

结合以上内容可知，每个绕组的压头都可以表示为一个未知量Q的函数，具体内容详见公式(27)和公式(28)。

在公式(27)和公式(28)中，P

以上内容是关于压降平衡方程的相关说明，压降数据会影响油速和油流分配；因此可通过压降平衡方程计算得到压降数据，进而利用压降数据计算油速和油流分配。

步骤S103：通过计算得到的油速和油流分配，确定得到强迫油循环方式下线圈的线油温升。

在具体实现步骤S103的过程中，通过计算得到的油速和油流分配，解析预设的导体温度计算模型和油温度计算模型以得到导体温度。确定导体温度和变压器的油平均温度之间的差值，以得到强迫油循环方式下线圈的线油温升。

也就是说，计算导体温度和变压器的油平均温度之间的差值，该差值即为线油温升；或者说，线油温升＝导体温度-油平均温度。

一些实施例中，通过以下内容来分别解释导体温度计算模型和油温度计算模型的相关内容。

关于导体温度计算模型的说明：

需要说明的是，当油量通过线圈是已知的，且顶部和底部的温度差也是已知的时，两个挡油圈之间的水平油道的速度相差较大，这也就意味着低速管道中的油(以及相邻的线饼)将比高速管道中的油(以及相邻的油盘)达到更高的温度。

基于上述内容，在计算两个挡油圈之间的温度分布时，将两个导油环之间的区域划分为网格，划分所得到的网格可参见图5提供的网格示意图，导体和油道都包括在该网格中。

在图5提供的网格示意图中，径向的划分数量由导体的数量决定，轴向的划分数量由两个油环之间的水平管道数量决定；具体可通过公式(29)计算网格点的总数。

N

在公式(29)中，N

可以理解的，图5中，(Ti,j)为矩形的平均温度表示，可认为是矩形内的温度和热源都集中在矩形的中心。在导体内部，热量以Pw的速率均匀地损耗。导体中的热电阻可以忽略不计。通过有限元计算表明，所有等温线都集中在绝缘体上，这意味着绝缘体上的温度差可以忽略以及铜的面积也可以忽略。

如图6提供的网格部分示意图，网格部分可以通过热阻网格表示。图6中的热阻R

在公式(30)和公式(31)中，I为绝缘厚度(双边，单位为m)，λ

当达到稳定状态时没有额外的热量存储在一个点上，故可确定得到公式(32)和公式(33)。

∑P

在公式(32)和公式(33)中，P

以上是关于导体温度计算模型的说明。

关于油温度计算模型的说明：

当油流在水平油道时油流从两边受热，如图7提供的带有中间水平油道的两个线饼的网格元素示意图，导体1和导体3的热量通过绝缘中的传导和油流中的对流传递到油中；油从“5”点流到“4”点，然后从T5加热到T4。根据能量平衡，可得到公式(34)，公式(34)即为油温度计算模型。

当R

在公式(34)和公式(35)中，T

导体对管道的有效冷却面积如公式(36)。

A

在公式(36)中，Nw为垫块数量，W为垫块宽度，b为单根导线宽度，Cc为修正系数(取值范围为0-1)，i为双边绝缘厚度。

总传热系数α

在公式(37)中，α为绝缘和油之间的传热系数，λ

需要说明的是，引入修正项Cc来补偿绝缘中热流不是完全一维的这一事实，来自导体的热量不仅通过导体宽度流向油道，而且部分绝缘宽度有助于传热；Cc是与总传热系数α

以上是关于油温度计算模型的相关说明。

当传热系数和面积已知时，一个方程组包含对每个网格点产生的热量、输入的热量、输出的热量之和为零的方程，通过求解该方程组即可得到线圈的线油温升。

具体而言，由于油速和油流分配影响导体温度计算模型和油温度计算模型，故求解导体温度计算模型和油温度计算模型可得到导体温度，从而可计算得到强迫油循环方式下线圈的线油温升。具体解析公式(32)、公式(33)和公式(34)可得到导体温度。

通过以上步骤S101至步骤S103中的内容可见，本方案通过变压器油在器身中流动的阻力，计算各个线圈在不同油流量下的油流阻力值；根据不同线圈内的油流阻力值应该相等的原则，确定不同线圈内的油流分配。然后通过对油流分配和实际油流进行迭代计算，使得线圈间的油流分配和实际油流量同时满足器身内的阻力平衡和阻力与动力平衡，最终确定实际油流量和各个线圈的油流量等数据。完成变压器运行过程中变压器油的流动特性计算后，可计算得到线圈的线油温升。

在本发明实施例中，利用与油底温升、油顶温升和油平均温升相对应的液体传热参数，计算得到变压器的线圈内部的油速和油流分配，再通过油速和油流分配确定得到准确的线油温升，从而可以降低线圈温升的控制难度或者避免引起温升裕度过大。

为更好解释说明上述本发明实施例图1步骤S101中涉及的确定变压器的油底温升、油顶温升和油平均温升，通过图8示出的确定变压器的油底温升、油顶温升和油平均温升的流程图进行举例说明，图8包含以下步骤：

步骤S801：获取初始油平均温升、初始油顶温升和初始油底温升以分别作为待处理油平均温升、待处理油顶温升和待处理油底温升。

步骤S802：利用处理油平均温升、待处理油顶温升和待处理油底温升，计算变压器的油箱的实际冷却容量。

在具体实现步骤S802的过程中，利用处理油平均温升、待处理油顶温升和待处理油底温升，结合耗损和油箱的冷却容量，计算相应的实际冷却容量。

步骤S803：计算实际冷却容量下第一油平均温升，以及计算进口油温和出口油温之间的油温差。

步骤S804：计算第一油顶温升和第一油底温升。

步骤S805：第一油平均温升与初始油平均温升的差值是否小于0.1。若是，执行步骤S806；若否，执行步骤S807。

步骤S806：跳出循环并输出第一油平均温升、第一油顶温升和第一油底温升以作为变压器的油底温升、油顶温升和油平均温升。

步骤S807：根据能量平衡和牛顿迭代法以逼近寻找相应的第二油平均温升。

步骤S808：计算油箱的进口油温和出口油温之间的油温差。

步骤S809：基于该油温差确定第二油顶温升和第二油底温升，将待处理油平均温升、待处理油顶温升和待处理油底温升分别更新为第二油平均温升、第二油顶温升和第二油底温升，返回执行步骤S802。

以上是关于确定强迫油循环方式下线油温升的相关说明，在确定得到线油温升后，如果确定得到的线油温升使绕组温升超过协议设定值或超过国标规定值时，可以通过修改导油盒参数、内外器身油道参数，挡油板参数、角环系统参数和线圈相关参数来重新确定线油温升，直至所确定的线油温升满足标准。

与上述本发明实施例提供的一种强迫油循环方式下线油温升的确定方法相对应，参见图9，本发明实施例还提供了一种强迫油循环方式下线油温升的确定系统的结构框图，该确定系统包括：第一确定单元901、计算单元902和第二确定单元903；

第一确定单元901，用于确定变压器的油底温升、油顶温升和油平均温升。

计算单元902，用于利用与油底温升、油顶温升和油平均温升相对应的液体传热参数，计算得到变压器的线圈内部的油速和油流分配。

在具体实现中，计算单元902具体用于：利用与油底温升、油顶温升和油平均温升相对应的液体传热参数，解析预设的压降方程以确定得到相应的压降数据；通过压降数据，计算得到变压器的线圈内部的油速和油流分配。

第二确定单元903，用于通过计算得到的油速和油流分配，确定得到强迫油循环方式下线圈的线油温升。

在具体实现中，第二确定单元903具体用于：通过计算得到的油速和油流分配，解析预设的导体温度计算模型和油温度计算模型以得到导体温度；确定导体温度和所述变压器的油平均温度之间的差值，以得到强迫油循环方式下线圈的线油温升。

在本发明实施例中，利用与油底温升、油顶温升和油平均温升相对应的液体传热参数，计算得到变压器的线圈内部的油速和油流分配，再通过油速和油流分配确定得到准确的线油温升，从而可以降低线圈温升的控制难度或者避免引起温升裕度过大。

优选的，结合图9示出的内容，第一确定单元901包括：获取模块、计算模块、确定模块、输出模块、处理模块、更新模块；各个模块执行原理如下：

获取模块，用于获取初始油平均温升、初始油顶温升和初始油底温升以分别作为待处理油平均温升、待处理油顶温升和待处理油底温升。

计算模块，用于利用处理油平均温升、待处理油顶温升和待处理油底温升，计算变压器的油箱的实际冷却容量。

确定模块，用于通过实际冷却容量，确定第一油平均温升、第一油顶温升和第一油底温升。

输出模块，用于若第一油平均温升与初始油平均温升的差值小于阈值，输出第一油平均温升、第一油顶温升和第一油底温升以作为变压器的油底温升、油顶温升和油平均温升。

处理模块，用于若第一油平均温升与所述初始油平均温升的差值大于等于阈值，根据能量平衡和牛顿迭代法以逼近寻找相应的第二油平均温升，并通过第二油平均温升确定第二油顶温升和第二油底温升。

在具体实现中，处理模块具体用于：利用第二油平均温升计算油箱的进口油温和出口油温之间的油温差；基于油温差确定第二油顶温升和第二油底温升。

更新模块，用于将待处理油平均温升、待处理油顶温升和待处理油底温升分别更新为第二油平均温升、第二油顶温升和第二油底温升，返回执行计算模块。

综上所述，本发明实施例提供一种强迫油循环方式下线油温升的确定方法及系统，利用与油底温升、油顶温升和油平均温升相对应的液体传热参数，计算得到变压器的线圈内部的油速和油流分配，再通过油速和油流分配确定得到准确的线油温升，从而可以降低线圈温升的控制难度或者避免引起温升裕度过大。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。