[發(fā)明專利]變壓器容量在線測(cè)量方法及系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110273417.1
• 申請(qǐng)日: 2011-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN102393494A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何為;陳民鈾;李霞;葉君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)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容量在線測(cè)量方法，同時(shí)還涉及一種變壓器容量在線測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

變壓器額定容量表征著變壓器傳輸電能的大小。變壓器容量的選擇是供電部門根據(jù)變壓器位置、負(fù)荷及正常過負(fù)荷能力、事故過負(fù)荷的承受能力和變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求綜合考慮的。但是目前市場(chǎng)上存在兩種現(xiàn)象：1）一些用電單位更改變壓器名牌容量，將大容量改為小容量以便少交基本電費(fèi)；2）少數(shù)變壓器生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)招標(biāo)中，以小容量、高損耗的變壓器冒充大容量、低損耗的變壓器來達(dá)到盈利的目的。上述情況給個(gè)別企業(yè)帶來一些非法利潤，但對(duì)供電部門和電網(wǎng)卻造成了嚴(yán)重的影響。

針對(duì)上述問題需要一種有效的變壓器容量測(cè)試方法。目前變壓器容量的測(cè)試方法主要有損耗比較法、阻抗電壓法和三元素法，但是這些方法均是在離線狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量的。當(dāng)對(duì)于聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的配電變壓器容量存在質(zhì)疑，需對(duì)其進(jìn)行測(cè)試時(shí)，采用斷電方法對(duì)變壓器容量進(jìn)行測(cè)量存在很大的弊端，不僅浪費(fèi)大量的人力物力，而且不符合電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、不間斷供電的要求。

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容量在線測(cè)量方法，能在不降低測(cè)量精度的情況下，僅利用變壓器低壓側(cè)電壓、電流信號(hào)實(shí)現(xiàn)其容量的在線測(cè)量，而且不需要斷電測(cè)量，從而大大增強(qiáng)了該方法利用的靈活性；本發(fā)明的目的之二是提供一種變壓器容量在線測(cè)量系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的之一是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

該變壓器容量在線測(cè)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阻抗與變壓器原、副邊電壓、電流之間的關(guān)系模型；

所述短路阻抗與變壓器原、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(lì)磁電流；k為變比；z_k為短路阻抗；

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(hào)，經(jīng)變換得到可用于數(shù)學(xué)運(yùn)算的電壓和電流信號(hào)，利用理想交流恒壓源信號(hào)代替待測(cè)變壓器的一次側(cè)電壓信號(hào)，然后將采集到的電壓、電流信號(hào)與理想恒壓源信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，將處理后的信號(hào)進(jìn)行線性擬合，結(jié)合變壓器的短路阻抗與變壓器原、副邊電壓、電流之間的關(guān)系，實(shí)時(shí)得到變壓器的短路阻抗的值；

步驟三：利用短路阻抗法計(jì)算待測(cè)變壓器的真實(shí)容量，實(shí)現(xiàn)變壓器容量的在線測(cè)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(lì)磁阻抗；為勵(lì)磁電流；k為變比；z₁+z₂為短路阻抗；

2）令z_k=z₁+z₂，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(gè)與變壓器高壓側(cè)信號(hào)相等的理想電壓源U_s代替變壓器高壓側(cè)電壓信號(hào)；

22）采集變壓器二次側(cè)電壓信號(hào)U₂和二次側(cè)電流信號(hào)I₂；

23）將步驟22）中獲得的二次側(cè)信號(hào)與代替一次側(cè)電壓信號(hào)的理想恒壓源U_s進(jìn)行數(shù)學(xué)變換，獲取信號(hào)：U_s-kU₂和I₂/k，其中k為變比；