[發明專利]基于溫升與負荷關系的配電變壓器故障診斷系統及方法

有效

• 申請號: 201310353844.X
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN103399241A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 李庚清;嵇紹玉;嚴揚
• 申請（專利權）人: 南京新聯電子股份有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/02
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

1.一種配電變壓器故障診斷系統，其特征是包括變壓器，溫升監測模塊，溫度傳感器，負荷監測模塊，電壓電流組合互感器，分析模塊，其中變壓器的A輸出端接溫度傳感器的輸入端，變壓器的B輸出端接電壓電流互感器的輸入端，溫度傳感器的輸出端連接溫升監測模塊的輸入端，電壓電流互感器的輸出接入負荷監測模塊，溫升監測模塊、負荷監測模塊輸出接入分析模塊。

2.一種配電變壓器故障診斷方法，其特征是該方法包括如下步驟：

1）確定變壓器溫度、環境溫度的采樣頻率和采樣時間；采樣頻率不小于15分鐘一次，采樣時間不低于0.5秒，以保證數據的正確性和完整性；

2）確定變壓器負荷的采樣頻率和采樣時間；采樣頻率8K，采樣時間不低于0.05ms；

3）在變壓器穩定運行時，根據上述采樣頻率和采樣時間對變壓器的溫度、環境溫度和負荷信息進行采樣；

4）在采樣數據中，根據采樣頻率、采樣時間、采樣點數截取變壓器溫度、環境溫度和負荷數據；

5）溫升監測模塊將監測的溫升數據送入分析模塊；

6）負荷監測模塊對截取的負荷數據基于時間進行運算，計算出每15分鐘的負荷平均值，送入分析模塊；

7）分析模塊根據每15分鐘負荷平均值計算出每15分鐘變壓器溫升的理論值：

首先計算15分鐘負荷的穩態溫升θ_T計算公式如下

θ_T=Kq^0.8

式中K-?散熱系數，與變壓器的散熱方式和結構有關；q-變壓器單位面積熱負荷，單位kW/m²

每15分鐘變壓器的溫升理論值θ按下面公式計算

θ=θ₀+(θ_T-θ₀)?(1-e^-15/τ)

式中θ₀-變壓器初始溫升，單位K；τ-變壓器熱時間常數，單位min；

8）分析模塊將計算出的溫升理論值與監測的溫升值對比，溫升理論值與監測的溫升值相同，說明變壓器無故障，繼續監測；不相同時，進行下一步故障診斷；

9）故障診斷：

（1）如果溫升監測值與計算值不同，且監測值幾乎不變，則說明溫度傳感器故障；

（2）如果溫升監測值比計算值低，則說明油浸式變壓器油位過低，干式變壓器溫度傳感器安裝位置不正確；

（3）如果溫升監測值比計算值高，則說明變壓器發生匝間短路故障。

3.根據權利要求2所述的一種配電變壓器故障診斷方法，其特征是步驟1中，變壓器的溫升對油浸式變壓器是指變壓器油頂層溫升，對干式變壓器是指三相繞組溫升；所述變壓器的負荷對油浸式變壓器是指三相負荷之和，對干式變壓器是指三相負荷。