[發(fā)明專利]基于溫升與負荷關系的配電變壓器故障診斷系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310353844.X
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN103399241A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 李庚清;嵇紹玉;嚴揚
• 申請（專利權(quán)）人: 南京新聯(lián)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

技術領域

本發(fā)明涉及的是一種基于溫升與負荷關系的在線配電變壓器的故障診斷系統(tǒng)及診斷方法，屬于智能變壓器領域。

背景技術

配電變壓器是配電網(wǎng)最重要的設備之一，準確的診斷其內(nèi)部潛伏性故障對整個配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行有著重要的意義。變壓器的運行溫升是變壓器最重要的狀態(tài)參數(shù)之一，變壓器的運行溫度減去環(huán)境溫度即變壓器的運行溫升。現(xiàn)有的配電變壓器大部分都安裝有溫度監(jiān)測裝置。但僅根據(jù)監(jiān)測的溫度值，并不能判斷配電變壓器實際的運行狀態(tài)，因為變壓器的運行溫升隨著負荷的變化而升高或降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的是一種基于溫升與負荷關系的在線配電變壓器的故障診斷系統(tǒng)及診斷方法，其目的是需要在監(jiān)測配電變壓器溫升的同時監(jiān)測負荷情況。配電變壓器在帶負荷運行時，其運行溫升與負荷具有對應關系。

本發(fā)明的技術解決方案：一種配電變壓器故障診斷系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括變壓器，溫升監(jiān)測模塊，溫度傳感器，負荷監(jiān)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(jiān)測模塊的輸入端，電壓電流互感器的輸出接入負荷監(jiān)測模塊，溫升監(jiān)測模塊、負荷監(jiān)測模塊輸出接入分析模塊。

所述溫升監(jiān)測模塊，如LD-B10-10G

溫度傳感器，如PT100

負荷監(jiān)測模塊，如FKGA43-XLIII02

電壓電流組合互感器，如FCT-80?

分析模塊，如SAM4S8B（ATMEL）

一種配電變壓器故障診斷方法，包括如下步驟：

1）確定變壓器溫度、環(huán)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(shù)據(jù)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(wěn)定運行時，根據(jù)上述采樣頻率和采樣時間對變壓器的溫度、環(huán)境溫度和負荷信息進行采樣；

4）在采樣數(shù)據(jù)中，根據(jù)采樣頻率、采樣時間、采樣點數(shù)截取變壓器溫度、環(huán)境溫度和負荷數(shù)據(jù)；

5）溫升監(jiān)測模塊將監(jiān)測的溫升數(shù)據(jù)送入分析模塊；

6）負荷監(jiān)測模塊對截取的負荷數(shù)據(jù)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(jù)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；

8）分析模塊將計算出的溫升理論值與監(jiān)測的溫升值對比，進行故障診斷；

9）故障診斷：

（1）如果溫升監(jiān)測值與計算值不同，且監(jiān)測值幾乎不變，則說明溫度傳感器故障；

（2）如果溫升監(jiān)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(jiān)測值比計算值高，則說明變壓器發(fā)生匝間短路故障。

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。

本發(fā)明的優(yōu)點：此種診斷方法及系統(tǒng)具有很好的實用性。對油浸式變壓器和干式變壓器都適用。算法簡單，易于實現(xiàn)。通過變壓器的型式試驗項目溫升試驗，保證了變壓器的溫升與負荷關系的理論模型準確性，排除了因故障診斷模型和算法導致對故障反映不靈敏或不完整的可能性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本發(fā)明的診斷方法的流程圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術方案進行具體說明。

如圖1所示，一種配電變壓器故障診斷系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)包括變壓器，溫升監(jiān)測模塊，溫度傳感器，負荷監(jiān)測模塊，電壓電流組合互感器，分析模塊；其中溫度傳感器的輸出端連接溫升監(jiān)測模塊的輸入端，電壓電流互感器的輸出接入負荷監(jiān)測模塊，溫升監(jiān)測模塊、負荷監(jiān)測模塊輸出接入分析模塊。

如圖2所示，一種配電變壓器故障診斷方法，包括如下步驟：

1.確定變壓器溫度、環(huán)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(shù)據(jù)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(wěn)定運行時，根據(jù)上述采樣頻率和采樣時間對變壓器的溫度、環(huán)境溫度和負荷信息進行采樣；