[發(fā)明專(zhuān)利]一種自適應(yīng)于2繞組和3繞組的在線電抗測(cè)量裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610749067.4
• 申請(qǐng)日: 2016-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107782971A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范盛榮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢盛捷達(dá)電力科技有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R27/08
• 分類(lèi)號(hào): G01R27/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專(zhuān)利屬于電力設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及到對(duì)110KV及以上電壓等級(jí)的變壓器繞組運(yùn)行中變壓器繞組電抗在線測(cè)量方法。

背景技術(shù)

目前對(duì)變壓器運(yùn)行中的繞組狀態(tài)監(jiān)測(cè)，缺乏一種成熟可靠的檢測(cè)方法。同時(shí)不同廠家變壓器在結(jié)構(gòu)、繞組數(shù)目、鐵芯與繞組布局關(guān)系、材料、工藝等方面有很大的差異。甚至是同一個(gè)廠家的不同系列也存在很大的區(qū)別。經(jīng)過(guò)檢索，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)專(zhuān)門(mén)用來(lái)測(cè)量不同結(jié)構(gòu)及器型變壓器繞組在線電抗值的檢測(cè)方法或設(shè)備，更談不上具備投入到市場(chǎng)的穩(wěn)定可靠檢測(cè)系統(tǒng)。

在和南網(wǎng)及國(guó)網(wǎng)的一線技術(shù)人員溝通過(guò)程中，他們均提到，由于目前沒(méi)有專(zhuān)用的繞組狀態(tài)在線測(cè)試系統(tǒng)，無(wú)法實(shí)時(shí)把握繞組狀態(tài)，只能做事后檢測(cè)或定期的FRA檢測(cè)。給日常工作帶來(lái)很大的不便。實(shí)時(shí)掌握繞組的運(yùn)行狀態(tài)，做到及早預(yù)防，避免事故發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

通過(guò)本發(fā)明，可以非常方便實(shí)現(xiàn)對(duì)各種結(jié)構(gòu)、器型的變壓器實(shí)現(xiàn)繞組電抗的在線測(cè)量及計(jì)算，徹底解決目前不能在線檢測(cè)繞組運(yùn)行狀態(tài)的問(wèn)題。

在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，系統(tǒng)從PT，CT保護(hù)裝置的輸入端獲取電流、電壓信號(hào)，通過(guò)傅里葉快速變換，獲取采樣信號(hào)的電流、電壓的幅值及角度，系統(tǒng)根據(jù)用戶(hù)輸入的繞組數(shù)目及銘牌參數(shù)，選擇不同的計(jì)算公式，分別計(jì)算出變壓器在線電抗值。在獲取PT，CT電流、電壓值過(guò)程中，需要對(duì)取樣時(shí)間進(jìn)行同步操作。同步采樣應(yīng)該按照下列步驟進(jìn)行：同步采樣是指采樣周期與信號(hào)周期（基波周期）應(yīng)保持同步。有下述三點(diǎn)要求： 1.為了對(duì)信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確的傅里葉變換，要求一個(gè)信號(hào)周期包含整數(shù)個(gè)采樣周期。2.對(duì)于采用FFT（快速傅里葉變換）的分析儀而言，還要求一個(gè)信號(hào)周期包含2的N次冪個(gè)采樣周期。3.每個(gè)通道參與傅里葉變換的數(shù)據(jù)應(yīng)該對(duì)應(yīng)整數(shù)個(gè)信號(hào)周期，并且數(shù)據(jù)的起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)相同。

對(duì)于第一點(diǎn)要求，當(dāng)采樣周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于信號(hào)周期，也就是采樣頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于信號(hào)頻率時(shí)，整數(shù)倍的影響可以忽略。

對(duì)于第二點(diǎn)要求，若采用FFT變換，為了保持2的N次冪倍，采樣頻率必須根據(jù)基波頻率進(jìn)行變化，在采樣前應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確的知道基波頻率。這一點(diǎn)，實(shí)際上是不可能的，因此，采用FFT變換的分析儀，實(shí)際上是將上一個(gè)信號(hào)周期應(yīng)該采取的采樣頻率應(yīng)用于下一個(gè)信號(hào)周期。

對(duì)于第三點(diǎn)要求，實(shí)際上也就是同步源的選擇問(wèn)題。對(duì)于同一個(gè)系統(tǒng)，比如說(shuō)一臺(tái)三相或多相電機(jī)，電壓和電流的基波頻率時(shí)完全相同的，因此，只要知道某一電壓或電流通道的基波頻率，而其它電壓或電流通道均以該通道為參考。

采樣結(jié)束后，系統(tǒng)根據(jù)參數(shù)設(shè)置，選擇相應(yīng)的計(jì)算公式。

附圖說(shuō)明

圖1是雙繞組及三繞組的接線方式。在三繞組時(shí)候，有中壓端。采集信號(hào)都是進(jìn)線的PT，CT輸入信號(hào)。

根據(jù)圖1，任何時(shí)候都有：

（1）

-------變壓器一次側(cè)的端電壓；

-------二次側(cè)端電壓在一次側(cè)的歸算值；

-------變壓器一次側(cè)電流；

-------二次側(cè)電流在一次側(cè)的歸算值；

R₁，X₁---------------分別為一次側(cè)的電阻和電抗；

R₁₂，X₁₂------------分別是二次側(cè)的電阻和電抗在一次側(cè)的歸算值；

顯然，(1)式中有四個(gè)未知數(shù)R₁， X₁，R₁₂，X₁₂，沒(méi)有唯一解，可以將式改寫(xiě)成如下的形式，

（2）

并令

（3）

則對(duì)于任意兩個(gè)不同負(fù)荷可得

（4）

式中，，，分別為前一和后一時(shí)刻的實(shí)部、虛部；，，，分別為前一和后一時(shí)刻的實(shí)部、虛部。解上式得：

（5）

（6）

式中

（7）

故短路電抗X_sh=X₁,+X₁₂ 。

圖2是三繞組變壓器等效電路圖及基本參數(shù)。