[發(fā)明專利]一種配電變壓器匝間短路的在線監(jiān)測方法及裝置

無效

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• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103063974A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李江帆;何正浩;梁錫海;黃祖成;桑成磊;付華軍
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州供電局有限公司;華中科技大學(xué)
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變壓器的安全控制領(lǐng)域，特別是涉及一種配電變壓器匝間短路的在線監(jiān)測方法及裝置。

背景技術(shù)

配網(wǎng)變壓器的正常運行是整個配電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵。在變壓器中，繞組是最重要、最復(fù)雜也是最容易出現(xiàn)故障的部件，統(tǒng)計資料表明：繞組的損壞率約占整個變壓器故障的60%-70%。而繞組故障發(fā)生的原因主要是變壓器內(nèi)部的絕緣失效造成的匝間短路。匝間短路發(fā)生后,故障繞組會產(chǎn)生很大的短路電流，發(fā)熱量等各種損耗加大，反過來破壞絕緣，引起變壓器損壞。而且對于匝間短路故障，往往能夠繼續(xù)送出滿負(fù)荷電流，但是事故點已經(jīng)被燒壞，如果不及時發(fā)現(xiàn)匝間短路，故障就會繼續(xù)發(fā)展，最終導(dǎo)致變壓器的燒毀，所以怎樣在事故發(fā)生前診斷出匝間短路至關(guān)重要。

目前，對于配電變壓器匝間短路故障，尚沒有商業(yè)化的在線監(jiān)測裝置。變壓器匝間短路無論發(fā)生在高壓側(cè)還是低壓側(cè)，一般出廠試驗、交接試驗以及運行后的預(yù)防性試驗都很難發(fā)現(xiàn)。電力從業(yè)人員都知道，變壓器發(fā)生匝間短路時，盡管短路匝電流很大，但流出一次側(cè)電流非常小。傳統(tǒng)的保護措施是通過整定繼電保護的參數(shù)來實現(xiàn)的，這對一些不會產(chǎn)生保護動作的匝間短路故障的診斷就無能為力。因此，如何在繼電保護動作之前及時地監(jiān)測這種潛伏性故障，避免變壓器非正常退出運行就顯得非常必要。

利用傳統(tǒng)的保護反應(yīng)輕微的內(nèi)部故障，保護的靈敏性低、動作遲緩，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，即使保護裝置根據(jù)技術(shù)要求正確的動作，通常大部分繞組還是被損壞，其主要原因如下:

1、差動保護為了躲過勵磁涌流和穿越性故障產(chǎn)生的不平衡電流，繼電器的動作整定值較高，從而降低了保護裝置的靈敏度。變壓器匝間短路時，雖然短路匝中的電流可高達額定電流的數(shù)十倍，但電源方三相電流并不大只有當(dāng)故障發(fā)展到一定程度時，才能檢測出來。

2、對于瓦斯繼電器，只有當(dāng)氣體積累到某一最小容積時才能動作，故瓦斯保護反應(yīng)變壓器內(nèi)部這種匝間短路故障的速度慢、時間長。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種配電變壓器匝間短路的在線監(jiān)測方法及裝置，可以實時在線監(jiān)測，及時檢測出變壓器匝間短路故障；工程實踐較簡單，不會對原系統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯影響。

采用的方案：

一種配電變壓器匝間短路的在線監(jiān)測方法，包括步驟：

在空載條件下，獲取變壓器高壓側(cè)的電壓和電流；以及獲取所述變壓器低壓側(cè)的電壓和電流；

根據(jù)所述高壓側(cè)的電壓和電流、所述低壓側(cè)的電壓和電流獲取所述變壓器的實時功率損耗；

判斷所述變壓器的實時功率損耗是否大于所述變壓器在正常工作時的功率損耗；若是，則發(fā)出第一報警信號；若否，則不發(fā)出所述第一報警信號；

將所述第一報警信號上傳控制中心。

以及，一種配電變壓器匝間短路的在線監(jiān)測裝置，包括：

第一獲取單元，用于在空載條件下，獲取變壓器高壓側(cè)的電壓和電流；以及獲取所述變壓器低壓側(cè)的電壓和電流；

第二獲取單元，用于根據(jù)所述高壓側(cè)的電壓和電流、所述低壓側(cè)的電壓和電流獲取所述變壓器的實時功率損耗；

判斷單元，用于判斷所述變壓器的實時功率損耗是否大于所述變壓器在正常工作時的功率損耗；若是，則通知第一報警單元發(fā)出第一報警信號；若否，則不通知所述第一報警單元發(fā)出所述第一報警信號

通信單元，用于將所述第一報警信號上傳控制中心。

由于在變壓器的工作過程中，不管變壓器的型號是什么，多大容量，采用哪種接線方式，當(dāng)它發(fā)生匝間短路故障時，就會在其繞組中產(chǎn)生一個很大的短路環(huán)流，盡管從外部端子上看去并不會發(fā)現(xiàn)端部電流有明顯的變化。此環(huán)流會引起變壓器繞組發(fā)熱，發(fā)熱量與電流大小的平方成正比，使得變壓器損耗增加。當(dāng)變壓器發(fā)生匝間短路故障時，在故障點可能形成一個放電點，產(chǎn)生弧光放電，由此必將大量增加變壓器的功率損耗。利用這一原理，本發(fā)明中實時獲取變壓器的功率損耗，當(dāng)變壓器的實時功率損耗大于變壓器在正常工作時的功率損耗時，說明變壓器發(fā)生了故障，此時發(fā)出報警信號，并將該報警信號上傳控制中心，以便采取對應(yīng)措施，可以實時在線監(jiān)測，及時檢測出變壓器匝間短路故障；工程實踐較簡單，不會對原系統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一個流程圖；

圖2為本發(fā)明的另一個流程圖；

圖3為本發(fā)明裝置的一個結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明裝置的另一個結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

在變壓器空載的條件下，進行本發(fā)明的實施。