[發(fā)明專利]變壓器鐵芯狀態(tài)在線監(jiān)測方法

有效

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• 申請日: 2015-11-02
• 公開（公告）號: CN105223450B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樂曉蓉;盧慶港
• 申請（專利權(quán)）人: 樂曉蓉
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種變壓器鐵芯狀態(tài)在線監(jiān)測方法，其以變壓器一側(cè)電壓的積分表示磁感應(yīng)強度B的變化，將變壓器各側(cè)電流折算合成后以電流合成值的變化表示磁場強度H的變化趨勢，分別以B、H為縱、橫坐標(biāo)軸，逐點繪制，重構(gòu)出BH曲線，對BH曲線的圖形特征進行量化后識別鐵芯的工作狀態(tài)。本發(fā)明能夠及時有效的識別鐵芯的工作狀態(tài)，并針對偏磁等導(dǎo)致的單側(cè)飽和提供量化的計算結(jié)果，從而便于自動控制系統(tǒng)即時識別鐵芯的異常工作狀態(tài)，避免鐵芯長期運行在單側(cè)飽和區(qū)域，確保變壓器設(shè)備的可靠運行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變壓器鐵芯狀態(tài)在線監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

作為輸變電的關(guān)鍵設(shè)備，變壓器在電力系統(tǒng)中被大量使用，在設(shè)計制造時選擇鐵芯的工作范圍，避免在額定電壓運行時鐵芯進入飽和區(qū)，隨著制造的成本控制，鐵芯的工作點不斷靠近飽和區(qū)。當(dāng)太陽發(fā)生磁暴時，在電網(wǎng)中通過地磁感應(yīng)準(zhǔn)直流電流（ 0.01~0.1Hz）會引起變壓器直流偏磁運行，直流輸電系統(tǒng)在大地回流方式（包括單極大地回線方式及雙極不平衡方式）運行時，也會引起交流電網(wǎng)中部分中性點接地變壓器的直流偏磁問題。直流偏磁使變壓器鐵芯進入單側(cè)飽和區(qū)域回環(huán)，由于鐵芯飽和導(dǎo)致勵磁電流急劇增大，導(dǎo)致漏磁通增加，振動加劇，噪聲增大，連續(xù)的過大振動以及由于漏磁增加導(dǎo)致的局部機件的過熱，影響變壓器內(nèi)部機械結(jié)構(gòu)強度和絕緣材料的可靠性，對變壓器的可靠運行產(chǎn)生不利影響。

由于變壓器鐵芯無法直接進行磁場強度的測量，目前無法獲得運行中變壓器鐵芯的實際工作狀態(tài)信息，為了避免偏磁運行，目前通過對變壓器的中性點直流進行監(jiān)視以及采取投切中性點直流抑制裝置來限制鐵芯的偏磁運行，但由于變壓器結(jié)構(gòu)及制造工藝不同，以及變壓器負(fù)載狀態(tài)的差異，無法通過直流電流的大小直接判斷鐵芯是否進入單側(cè)飽和狀態(tài)，雖然可以通過噪聲及振動檢測輔助判斷，但仍然無法直觀準(zhǔn)確的獲得鐵芯的工作狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種變壓器鐵芯狀態(tài)在線監(jiān)測方法，其能夠及時有效的識別鐵芯的工作狀態(tài)，并針對偏磁等導(dǎo)致的單側(cè)飽和提供量化的計算結(jié)果，從而便于自動控制系統(tǒng)即時識別鐵芯的異常工作狀態(tài)，避免鐵芯長期運行在單側(cè)飽和區(qū)域，確保變壓器設(shè)備的可靠運行。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種變壓器鐵芯狀態(tài)在線監(jiān)測方法，其特征在于，所述變壓器鐵芯狀態(tài)在線監(jiān)測方法以變壓器一側(cè)電壓的積分表示磁感應(yīng)強度B的變化，將變壓器各側(cè)電流折算合成后以電流合成值的變化表示磁場強度H的變化趨勢，分別以B、H為縱、橫坐標(biāo)軸，逐點繪制，重構(gòu)出BH曲線，分別找出BH曲線的B、H軸方向的極大值A(chǔ)(H_max，B_max)、極小值C(H_min，B_min)以及新的中心點D（0，(B_max + B_min)/ 2），以新的中心點D為原點構(gòu)建新的參考坐標(biāo)系將BH曲線分割為四個象限，然后分別求出在新坐標(biāo)系中第一象限、第三兩個象限內(nèi)極值點與坐標(biāo)軸形成的矩形面積S1、S3，計算得出表征BH曲線特征的BH曲線不對稱度k_asy，對BH曲線的圖形特征進行量化后識別鐵芯的工作狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述不對稱度k_asy計算方法如下：

S1 = | H_max * (B_max –(B_max + B_min) / 2) |;

S3 = | H_min * (B_min –(B_max + B_min) / 2) |;

k_asy=( S1 - S3 ) / ( S1 + S3 )。

優(yōu)選地，所述BH曲線不對稱度k_asy的正負(fù)表示當(dāng)前鐵芯偏磁的方向。