[發(fā)明專利]基于功率損耗檢測的電力變壓器運行狀態(tài)實時監(jiān)測方法

在審

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• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107132437A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設計）人: 咸日常;榮慶玉
• 申請（專利權）人: 山東匯能電氣有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R21/06
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所37223
• 代理人: 孫愛華

技術領域

基于功率損耗檢測的電力變壓器運行狀態(tài)實時監(jiān)測方法，屬于電力變壓器安全運行技術領域。

背景技術

電力變壓器是電力系統(tǒng)中運行的主要設備，在電力系統(tǒng)中用于實習聯(lián)路電網(wǎng)，變換電壓，傳輸和分配電能等功能。電力變壓器在工作過程中其自身要產(chǎn)生有功功率損耗和無功功率損耗，電力變壓器的有功功率和無功功率損耗與變壓器的技術特性有關，隨著負載的變化而產(chǎn)生非線性的變化；電力變壓器消耗的有功功率主要以熱的方式表現(xiàn)出來，消耗的功率大，電力變壓器的運行溫度也就越高。

電力變壓器良好的電氣絕緣性能是其安全運行的重要條件，變壓器內(nèi)部的絕緣主要由變壓器油、絕緣紙、絕緣墊塊等組成。若變壓器油長期在高溫下會加速老化，影響絕緣和散熱；絕緣紙板等長期在熱的作用下也會喪失彈性、變的松脆，喪失機械性能，從而喪失電氣強度。電力變壓器的許多故障都是由于運行中的過熱造成，根據(jù)發(fā)熱和損耗的直接關系，因此檢測、控制電力變壓器運行中的功率損耗和異常過熱，對保障電力變壓器安全運行至關重要。

傳統(tǒng)的電力變壓器的運行狀態(tài)評價方法需要停電進行例行試驗或診斷性試驗，如：測量絕緣電阻、直流泄漏電流、套管連同繞組的介質損失因數(shù)、負載損耗、空載損耗等等多個電氣量，或者是帶電紅外測溫、取油樣進行氣象色譜分析等判斷電力變壓器是否有過熱故障。由于需要斷電后進行相應參數(shù)的測量，因此會對電力系統(tǒng)的工作狀態(tài)造成一定影響，更為重要的是電力變壓器在斷電后無法真實的反映其運行狀態(tài)，許多參數(shù)與實際運行時會存在較大偏差，因此測量結果可信度大大降低，甚至會掩蓋一些運行時不易發(fā)現(xiàn)的缺陷，成為較大的事故隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是：克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種在電力變壓器實際運行中對其工作狀態(tài)進行評價，可以真實的反應出電力變壓器的運行狀態(tài)，判斷可靠度大大提升的基于功率損耗檢測的電力變壓器運行狀態(tài)實時監(jiān)測方法。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：該基于功率損耗檢測的電力變壓器運行狀態(tài)實時監(jiān)測方法，其特征在于：包括一個用于獲得電力變壓器的運行參數(shù)的監(jiān)測系統(tǒng)，并包括如下步驟：

步驟1001，監(jiān)測系統(tǒng)分別獲得電力變壓器電流側的電流信號和電壓信號以及負載側的電流信號和電壓信號；

步驟1002，監(jiān)測系統(tǒng)通過步驟1中分別得到的電力變壓器電源側的電流信號和電壓信號以及負載側的電流信號和電壓信號，分別計算得到電力變壓器電源側的輸入端有功功率P1和負載側的輸出端輸出功率P2，并進一步計算得到電力變壓器負載狀態(tài)下的實際損耗功率值△P，△P=P1-P2；

步驟1003，監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)正常損耗值計算公式得到電力變壓器在負載狀態(tài)下的正常損耗值；

步驟1004，監(jiān)測系統(tǒng)利用百分比公式計算公式得到電力變壓器實際損耗與正常損耗值的功率偏差百分比；

步驟1005，監(jiān)測系統(tǒng)判斷電力變壓器的運行狀態(tài)是否處于嚴重狀態(tài)，如果電力變壓器處于嚴重狀態(tài)，執(zhí)行步驟1006，如果未處于嚴重狀態(tài)，執(zhí)行步驟1007；

步驟1006，監(jiān)測系統(tǒng)向電力變壓器的斷路器發(fā)出跳閘指令，使電力變壓器停止運行；

步驟1007，監(jiān)測系統(tǒng)判斷電力變壓器的運行狀態(tài)是否處于異常狀態(tài)，如果電力變壓器處于異常狀態(tài)，執(zhí)行步驟1009，如果未處于異常狀態(tài)，執(zhí)行步驟1008；

步驟1008，監(jiān)測系統(tǒng)判斷電力變壓器的運行狀態(tài)是否處于臨界狀態(tài)，如果電力變壓器處于臨界狀態(tài)，執(zhí)行步驟1009，如果未處于臨界狀態(tài)，執(zhí)行步驟1010；

步驟1009，監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出報警信號；

步驟1010，電力變壓器處于正常狀態(tài)，繼續(xù)運行，并返回步驟1001。

優(yōu)選的，步驟1003中所述的正常損耗值計算公式為：

△p= Pk+(I/In)² Po

其中，△p為電力電容器在該負載狀態(tài)下的有功損耗的理論計算值，Pk為電力變壓器額定空載損耗，I為一次側實時運行電流，In為電力變壓器額定電流，Po電力變壓器額定負載損耗。

優(yōu)選的，步驟1004中所述的百分比公式計算公式為：

C=（△P-△p）/△P×100%

其中，△p為電力電容器在負載狀態(tài)下的有功損耗的理論計算值，△P為電力變壓器負載狀態(tài)下的實際損耗功率值。

優(yōu)選的，步驟1005中所述的電力變壓器的運行狀態(tài)是否處于嚴重狀態(tài)的判定依據(jù)為：步驟1004中所述的電力變壓器實際損耗與正常損耗值的功率偏差百分比是否超過20%，如果超過20%，則表示電力變壓器的運行狀態(tài)已經(jīng)處于嚴重狀態(tài)。