[發(fā)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(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110273416.7
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102435858A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳民鈾;何為;李霞;葉君
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 王海權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變壓器短路損耗和開路損耗的在線測量方法，同時還涉及一種在線測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

變壓器短路損耗和開路損耗是變壓器的重要參數(shù)，目前變壓器損耗主要是通過離線狀態(tài)下的短路試驗和開路實驗測量獲得的，該測量方法對于新入網(wǎng)的變壓器可較為方便的進(jìn)行測量，但是對于運行中的變壓器利用該測量方法是不經(jīng)濟(jì)的，既浪費了大量的人力物力，又影響供電的連續(xù)性。

目前，已經(jīng)提出了一些用于變壓器損耗在線測量的方法，包括：

1.通過測量變壓器的輸入與輸出功率的差值，求取變壓器的功率損耗，此方法能在線測量變壓器損耗，但是無法測出變壓器的空載和短路損耗；

2.通過電路變換，利用求和法在線測量變壓器的銅耗和鐵耗的值，該方法的缺點是當(dāng)負(fù)載變化較小時，測量的兩組參數(shù)相差也很小，此時測量系統(tǒng)引起的誤差對測量準(zhǔn)確性影響很大。

總體而言，這些測量方法受負(fù)載變化的影響比較大而且都需要檢測變壓器高壓側(cè)的電壓信號，既不經(jīng)濟(jì)又不安全。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的之一是提供一種變壓器短路損耗和開路損耗的在線測量方法，本發(fā)明的目的之二是提供一種變壓器短路損耗和開路損耗的在線測量系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

該變壓器短路損耗和開路損耗的在線測量方法，包括下列步驟：

步驟一：建立變壓器等效電路模型，根據(jù)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(guān)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(guān)系模型；

所述短路電阻與變壓器原、副邊電壓、電流之間的關(guān)系模型基于以下關(guān)系式：

；

式中，z₁為一次繞組的阻抗；?、為一次側(cè)電壓、電流值；、為二次側(cè)電壓、電流值；、為二次側(cè)電壓、電流在一次側(cè)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(guān)系模型基于以下關(guān)系式：

短路損耗：，

式中，=z_k，I_1N為一次側(cè)額定電流；為負(fù)載系數(shù)，為變壓器實際的負(fù)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(cè)信號相等的理想電壓源，用于代替變壓器高壓側(cè)電壓信號；

步驟二：通過在線采集變壓器一次側(cè)電壓和二次側(cè)電壓、電流信號，經(jīng)變換得到可用于數(shù)學(xué)運算的電壓和電流信號，將電壓和電流信號經(jīng)過線性擬合，結(jié)合變壓器的短路電阻與變壓器原、副邊電壓、電流之間的關(guān)系，得到配電變壓器的短路電阻的值；

步驟三：根據(jù)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(yīng)關(guān)系，得到短路損耗和空載損耗的具體數(shù)值，實現(xiàn)變壓器短路損耗和空載損耗的在線測量。

進(jìn)一步，在步驟一中，所述短路阻抗與其原、副邊電壓、電流的關(guān)系式通過如下步驟獲得：

1）根據(jù)變壓器T型等效電路模型可獲得如下關(guān)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(cè)的歸算值；、為一次側(cè)電壓、電流值；、為二次側(cè)電壓、電流值；、為二次側(cè)電壓、電流在一次側(cè)歸算值；z_m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(jù)步驟1）可構(gòu)建如下關(guān)系式：

；

3）根據(jù)步驟2）獲得的關(guān)系式和，,可得：

，

即式中的值與的值成線性關(guān)系，且變比為z_k?。

進(jìn)一步，所述步驟二具體包括以下步驟：

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

22）采集變壓器二次側(cè)電壓信號U₂和二次側(cè)電流信號I₂；