變壓器繞組熱點是變壓器運行時繞組溫度的最高點，熱點溫度過高，會加速絕緣老化，縮短變壓器壽命；熱點溫度過低，則變壓器的能力就沒有得到充分利用，減低了經濟效益。

根據獲取溫度的方式，獲得變壓器內部繞組溫度主要有兩種方法，分別為直接測量法和間接測量法。

1、直接測量法

由于變壓器內部結構復雜，運行時產生大量微波和電磁干擾，使得傳統(tǒng)的測溫方法難于得到真實的測量結果。光纖溫度傳感器有良好的電絕緣性、極強的抗電磁場干擾能力和優(yōu)良的可靠性，因此非常適合變壓器內部的溫度測量。直接測量法是利用在變壓器靠近繞組部位或繞組線餅中安置光纖溫度傳感器直接獲得變壓器繞組的熱點溫度。使用光纖溫度傳感器的原因是其接收信號不易為變壓器內電磁場等環(huán)境所影響，所測結果較為準確。

直接測量結果最準確，但繞組內埋設傳感器對絕緣結構設計要求較高，容易影響變壓器正常運行，且由于繞組熱點位置不確定，傳感器埋設處不一定是最熱點，測量結果可能并非繞組的熱點溫度。為克服此種情況，常規(guī)采取的方法是在繞組熱點附近區(qū)域，安裝多個溫度傳感器，通過測量多個位置的溫度來近似得到繞組的熱點溫度。另一種解決方案是采用分布式光纖溫度傳感器。

光纖傳感技術應用于變壓器繞組熱點溫度的直接測量已經有了重要的進步，但對于穩(wěn)定性、經濟性和實用性仍需提高。

2、間接計算測量方法

間接測量法即為不直接對變壓器繞組熱點溫度測量，對熱點溫度進行估算的方法。這種方法中有利用物理模擬的熱模擬法、利用傳熱學理論計算的數值計算法、利用熱電類比法得到的熱路模型法和國家標準推薦計算法。

①熱模擬法

熱模擬測量法在變壓器頂層區(qū)域內模擬繞組相對于頂層油溫的溫升來求的熱點溫度。該法熱模擬測量法以繞組熱點溫度tk=KΔtwo+to為基礎。式中Δtwo為銅油溫差；tO為頂層油溫；K為熱點系數。圖1的測試系統(tǒng)用電流互感器獲取電流Iw（正比于負荷），流經溫包內特別設計的加熱元件以獲取Δtwo，加上t0即為繞組熱點溫度。

圖1“熱模擬”配置圖

1.電流互感器2.電熱元件3.溫包4.毛細管

熱模擬法測量的前提是變壓器油箱頂層、繞組內頂層油溫和變壓器油溫近似。這不適合多路系統(tǒng)變壓器；且模擬產生的附加溫升Δtwo雖已校準，但運行繞組的溫升過程與模擬不盡相同，誤差較大，法國電網已停用該測溫裝置。

②熱路模型計算法

熱路模型計算方法從傳熱學角度為出發(fā)點，用電路模型簡化變壓器內熱傳導過程，將變壓器內部熱傳導過程簡化為電路模型的熱電類比法，可得到直接反映物理過程的熱路模型最終得出計算變壓器熱點溫度的計算公式。

③國家標準推薦計算法

國家標準GB1094.2-1996《電力變壓器溫升》（等效采用IEC76.2-1993）中給出的油浸式變壓器繞組內部溫度分布的數學模型為目前最常用的模型。該模型有以下假設前提：

1)繞組內的油溫，從底部到頂部，不論其冷卻方式如何，均按線性增加。

2)繞組沿高度任何位置的溫升，從底部到頂部按線性增加。此直線與油的溫升直線平行，兩平行線之間的差值為常數g（g為用電阻法測出的繞組平均溫升和油平均溫升的差值）。

3)熱點溫升比繞組頂部的平均溫升高，因為靠近繞組的上端部位，渦流損耗往往比較集中，并可能還要特殊加強電氣絕緣，從而增加了隔熱程度，因此，這部位的導體與油之間的溫差較高，假定熱點溫升比油頂部溫升高Hg，熱點因數H＝1.1~1.5，H和變壓器的容量大小、短路阻抗和繞組的結構有關，對配電變壓器取1.1，大中型變壓器取1.3。熱點因數H是考慮由于漏磁影響使繞組端部溫升比線性增加還要高一點。

如圖2所示，熱點溫升=頂層油溫升+Hg×油平均溫升

圖2油浸式變壓器繞組的溫度模型

國家標準中的繞組熱點溫度計算模型能夠基本反映真實的變壓器熱傳導過程。但是模型對變壓器繞組熱點溫度的計算僅僅是簡單估算，其模型比較粗糙，其對于變壓器的非線性特征反應不足，在熱路中沒有涵蓋影響變壓器繞組熱點溫度分布的全部重要因素，同時計算公式中一些計算參數由經驗得出，熱點系數的選取有一定的隨機性，通用性不強，引起計算結果精度不足。應用到實際運行變壓器的熱點估算中時會導致與實際情況誤差較大。

④數值計算法

數值計算法基于熱傳導和流體力學理論，通過建立變壓器內對流換熱的微分方程組，方程組包含質量守恒方程、動量守恒方程、能量守恒方程，通過軟件設定邊界條件求解出繞組和油區(qū)域的溫度場和油區(qū)域的流場。由于數值計算方法是對實際熱場、流場進行求解，則可求得變壓器繞組熱點的溫度值及熱點的位置。

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