[發(fā)明專利]基于故障錄波數(shù)據(jù)的變壓器直流偏磁電流計算方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410330393.2
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN104133130A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉青松;伍衡;彭光強;周海濱;梁晨;張良
• 申請（專利權(quán)）人: 中國南方電網(wǎng)有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R23/16;G06F19/00
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智;孔德超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)的輸變電領(lǐng)域，涉及高壓直流輸電工程在單極大地回線運行方式下，導(dǎo)致變壓器中性點直流偏磁工況下中性點直流電流、基波電流、各次諧波電流和有效值電流的計算方法和計算系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著高壓直流輸電工程投運越來越多，接地極的選址、建設(shè)和投運也越來越重要。在高壓直流輸電工程單極大地回線運行方式下，接地極注入電流會導(dǎo)致極址周圍的大地呈現(xiàn)一定程度的電位梯度，并以極址為中心以同心圓徑向方向往外輻射。距離接地極一定距離內(nèi)的兩臺中性點直接接地的變壓器，中性點電位出現(xiàn)壓差，從而導(dǎo)致直流偏磁現(xiàn)象。直流偏磁從一臺變壓器中性點進入架空線路，并從另一臺變壓器中性點回流大地。直流偏磁會給變壓器勵磁造成危害，鐵心工作點會從線性區(qū)進入飽和區(qū)，勵磁電流急劇增加，諧波增多，并由此導(dǎo)致變壓器漏磁、過熱、噪聲和振動等系列危害。

文獻檢索發(fā)現(xiàn)，目前對直流偏磁的研究多集中在電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)影響、地電位的有限元分析、基本磁化曲線的工作點偏移等理論計算，還沒有從生產(chǎn)現(xiàn)場故障錄波數(shù)據(jù)角度進行直流偏磁電流和諧波電流的計算與分析。

直流偏磁現(xiàn)象出現(xiàn)時，變壓器會觸發(fā)飽和告警的故障錄波，變壓器中性點霍爾單元傳感器會監(jiān)測到交直流疊加的錄波波形數(shù)據(jù)。目前，溪洛渡右岸送電廣東直流工程從西換流站已經(jīng)監(jiān)測到若干次直流偏磁觸發(fā)的故障錄波信號。錄波信號往往包含有豐富的信息，對錄波進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)存、信號變換和計算會獲得豐富的信息，對設(shè)備安全穩(wěn)定運行尤為重要。

此外，在換流變壓器中，YY型換流變壓器和YD型換流變壓器各三臺為一組，以一個中性點直接接地。故此在分析換流變壓器中性點錄波數(shù)據(jù)時，要根據(jù)換流變壓器YY和YD型而分別進行計算。目前的文獻中還沒有對換流變壓器故障錄波的直流偏磁電流進行計算分析。

因此，現(xiàn)有針對生產(chǎn)現(xiàn)場變壓器的直流偏磁現(xiàn)象的數(shù)據(jù)分析，亟需進一步發(fā)展和改進。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上不足，本發(fā)明的目的之一在于提供本一種基于故障錄波數(shù)據(jù)的變壓器直流偏磁電流計算方法，旨在解決現(xiàn)有的故障錄波數(shù)據(jù)未能實現(xiàn)的自動化處理直流偏磁數(shù)據(jù)分析的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種基于故障錄波數(shù)據(jù)的變壓器直流偏磁電流計算方法，其包括以下步驟：

獲取變壓器直流偏磁飽和告警時的故障錄波數(shù)據(jù)信號，形成錄波波形文件；

將所述錄波波形文件轉(zhuǎn)換成ASCII碼數(shù)據(jù)文件；

依據(jù)所述ASCII碼數(shù)據(jù)文件，挑選出變壓器中性點電流的ASCII碼數(shù)據(jù)；

基于離散傅里葉變換，根據(jù)所述變壓器中性點電流的ASCII碼數(shù)據(jù)計算直流電流、基波電流和各次諧波電流分量；

根據(jù)所述直流電流、基波電流和各次諧波電流分量的計算結(jié)果獲取直流電流、基波電流和各次諧波電流分量的頻譜圖；

根據(jù)所述變壓器中性點電流的ASCII碼數(shù)據(jù)計算電流有效值。

所述變壓器包括YY換流變壓器和YD換流變壓器，所述ASCII碼數(shù)據(jù)文件包括YY換流變壓器的ASCII碼數(shù)據(jù)文件和YD換流變壓器的ASCII碼數(shù)據(jù)文件。

所述ASCII碼數(shù)據(jù)文件的文件格式為Rich?Text?Format，文件后綴名為.RTF，計算機調(diào)用時的后綴名為.DAT。

所述故障錄波數(shù)據(jù)信號通過霍爾單元傳感器進行采集。

霍爾單元傳感器采集的故障錄波數(shù)據(jù)信號為原始數(shù)據(jù)，所述原始數(shù)據(jù)和霍爾單元傳感器二次側(cè)數(shù)據(jù)值之間存在第一變比，所述原始數(shù)據(jù)與第一變比的比值即為所述二次數(shù)據(jù)值，所述霍爾單元傳感器二次側(cè)數(shù)據(jù)值與霍爾單元傳感器一次側(cè)數(shù)據(jù)值之間存在第二變比，所述二次數(shù)據(jù)值與第二變比的乘積為所述霍爾單元傳感器一次側(cè)數(shù)據(jù)值。

所述基于離散傅里葉變換，根據(jù)所述變壓器中性點電流的ASCII碼數(shù)據(jù)計算直流電流、基波電流和各次諧波電流分量的方法包括以下步驟：

步驟1、基于連續(xù)函數(shù)的傅里葉變換公式