[發(fā)明專利]一種變壓器剩磁估算裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910337007.5
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN111929626B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設計）人: 李海濤;須雷;張春合;劉洪正;劉東超;熊慕文;鄧勁東;劉鵬;陳志剛;李寬;王大鵬;井雨剛;張國輝
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;國網(wǎng)山東省電力公司電力科學研究院;國家電網(wǎng)有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12;G06F30/20
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葛瀟敏

1.一種變壓器剩磁估算方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，采集主變機端三相電壓數(shù)據(jù)u_A(t)、u_B(t)、u_C(t)，并計算各相電壓幅值U_A、U_B、U_C，其中，所述主變機端三相電壓數(shù)據(jù)配置在變壓器的高壓側或低壓側；以及獲取包含變壓器的接線型式、機端電壓和電容型電壓互感器參數(shù)的工程參數(shù)；其中所述機端電壓取自高壓側電容型電壓互感器或者低壓側電磁型電壓互感器；

步驟2，根據(jù)采集的各相電壓幅值及獲取的工程參數(shù)，得到主變高壓側一次電壓信息；

步驟3，根據(jù)一次電壓信息，當三相電壓發(fā)生跌落時判定為分閘，利用電壓積分計算剩磁，變壓器各相剩磁分別進行計算，并輸出各相剩磁

若機端電壓取自高壓側電容型電壓互感器，步驟2具體包括：

根據(jù)高壓側電容型電壓互感器的特性推導出連續(xù)時域的輸入輸出關系，由時域的傳遞函數(shù)通過拉普拉斯變換得到頻域的傳遞函數(shù)H(s)，再通過離散化得到離散時間的傳遞函數(shù)H(z)，最后通過z的逆變換得到離散時域的輸入輸出關系，在離散時域重構瞬態(tài)一次電壓波形；

若電壓信號取自低壓側電磁型電壓互感器，則根據(jù)主變一二次側電壓額定變比和繞組接線方式確定變比k和旋轉角度主變高壓側電壓向量與低壓側電壓向量關系式為為低壓側電壓向量，/為主變高壓側電壓向量，由低壓側電壓向量計算出高壓側電壓向量。

2.如權利要求1所述的一種變壓器剩磁估算方法，其特征在于：所述步驟3中，判定為分閘的條件是三相二次電壓有效值均小于第一設定數(shù)值。

3.如權利要求2所述的一種變壓器剩磁估算方法，其特征在于：所述第一設定數(shù)值為10V。

4.如權利要求1所述的一種變壓器剩磁估算方法，其特征在于：所述步驟3中，利用電壓積分計算剩磁的方法是：判定為分閘后，待各相電壓跌落至零時記錄此時的時間t₂，以時間t₂為基準，找到N個周波前的時間標記t₁，N取值使得t₂-t₁涵蓋整個分閘過程，且t₁對應于分閘前電壓波形的峰值；利用電壓積分計算剩磁，其中，u(t)為電壓。

5.如權利要求4所述的一種變壓器剩磁估算方法，其特征在于：N的取值為10。

6.如權利要求1所述的一種變壓器剩磁估算方法，其特征在于：所述步驟3中，判定分閘的依據(jù)是，根據(jù)分別計算三相電壓有效值U_rmsA、U_rmsB、U_rmsC，其中M為每周波采樣點數(shù)，u_i為電壓采樣瞬時值；當三相電壓有效值均滿足U_rms＜N時，判定為分閘，N為能夠涵蓋整個分閘過程的周波數(shù)目。

7.一種變壓器剩磁估算裝置，其特征在于：包括：

電壓采集及計算模塊，用于采集主變機端三相電壓數(shù)據(jù)，并計算各相電壓幅值，進行輸出；

互感器及變壓器參數(shù)輸入模塊，用于輸出包含變壓器的接線型式、機端電壓和電容型電壓互感器參數(shù)的工程參數(shù)；

一次電壓波形重構模塊，用于根據(jù)電壓采集及計算模塊、互感器及變壓器參數(shù)輸入模塊輸出的信息，完成電壓波形重構，并進行輸出；以及，

變壓器剩磁計算及輸出模塊，用于根據(jù)一次電壓波形重構模塊的輸出，計算并輸出變壓器分閘后的各相鐵心剩磁；

若機端電壓取自高壓側電容型電壓互感器，一次電壓波形重構模塊的工作內(nèi)容具體包括：

根據(jù)高壓側電容型電壓互感器的特性推導出連續(xù)時域的輸入輸出關系，由時域的傳遞函數(shù)通過拉普拉斯變換得到頻域的傳遞函數(shù)H(s)，再通過離散化得到離散時間的傳遞函數(shù)H(z)，最后通過z的逆變換得到離散時域的輸入輸出關系，在離散時域重構瞬態(tài)一次電壓波形；

若電壓信號取自低壓側電磁型電壓互感器，則根據(jù)主變一二次側電壓額定變比和繞組接線方式確定變比k和旋轉角度主變高壓側電壓向量與低壓側電壓向量關系式為為低壓側電壓向量，/為主變高壓側電壓向量，由低壓側電壓向量計算出高壓側電壓向量；

所述電壓互感器位于變壓器高壓側時，采用連接在斷路器和變壓器高壓側繞組之間的電容式電壓互感器；

所述電壓互感器位于變壓器低壓側時，采用連接在變壓器低壓側繞組之后的電磁式電壓互感器。