[發明專利]變壓器短路損耗和開路損耗的在線測量方法及系統

無效

• 申請號: 201110273416.7
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102435858A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 陳民鈾;何為;李霞;葉君
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 王海權

1.變壓器短路損耗和開路損耗的在線測量方法，其特征在于：包括下列步驟：

步驟一：建立變壓器等效電路模型，根據電路模型得到變壓器的短路電阻與變壓器原、副邊電壓、電流之間的關系模型，以及變壓器短路電阻與短路損耗和空載損耗之間的關系模型；

所述短路電阻與變壓器原、副邊電壓、電流之間的關系模型基于以下關系式：

；

式中，z₁為一次繞組的阻抗；?、為一次側電壓、電流值；、為二次側電壓、電流值；、為二次側電壓、電流在一次側歸算值；為勵磁電流；k為變比；z_k為短路阻抗；

所述變壓器短路電阻與短路損耗和空載損耗之間的關系模型基于以下關系式：

短路損耗，

式中，=z_k，I_1N為一次側額定電流；為負載系數，為變壓器實際的負載電流值與其額定值的比值，可表示為；

空載損耗，

式中，為與變壓器高壓側信號相等的理想電壓源，用于代替變壓器高壓側電壓信號；

步驟二：通過在線采集變壓器一次側電壓和二次側電壓、電流信號，經變換得到可用于數學運算的電壓和電流信號，將電壓和電流信號經過線性擬合，結合變壓器的短路電阻與變壓器原、副邊電壓、電流之間的關系，實時得到配電變壓器的短路電阻的值；

步驟三：根據由步驟1）得到的短路電阻與短路損耗以及空載損耗之間的對應關系，得到短路損耗和空載損耗的具體數值，實現變壓器短路損耗和空載損耗的在線測量。

2.根據權利要求1所述的變壓器短路損耗和開路損耗的在線測量方法，其特征在于：

在步驟一中，所述短路阻抗與其原、副邊電壓、電流的關系式通過如下步驟獲得：

1）根據變壓器T型等效電路模型可獲得如下關系式：

，

其中:z₁為一次繞組的阻抗；z₂₁為二次繞組阻抗在一次側的歸算值；、為一次側電壓、電流值；、為二次側電壓、電流值；、為二次側電壓、電流在一次側歸算值；為勵磁阻抗；為勵磁電流；k為變比；z₁+z₂₁為短路阻抗；

2）令z_k=?z₁+z₂₁，根據步驟1）可構建如下關系式：

；

3）根據步驟2）獲得的關系式和，,可得：

，

即式中的值與的值成線性關系，且變比為z_k。

3.根據權利要求2所述的變壓器短路損耗和開路損耗的在線測量方法，其特征在于：所述步驟二具體包括以下步驟：

21）用一個與變壓器高壓側信號相等的理想電壓源U_s代替變壓器高壓側電壓信號；

22）采集變壓器二次側電壓信號U₂和二次側電流信號I₂；

23）將步驟22）中獲得的二次側信號與代替一次側電壓信號的理想恒壓源Us進行數學變換，獲取信號：U_s-kU₂和I₂/k，其中k為變比；

24）根據步驟23）中獲得的交流信號U_s-kU₂和I₂/k，經過線性擬合可得：

；

25）結合以下兩式，可得變壓器短路阻抗的值為z_k=a，

，

。