[發(fā)明專利]一種電力變壓器低頻加熱臨界頻率計算及自動控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010467449.4
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111638738B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張曉東;劉博;鄭博謙;姜秉梁
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)冀北電力有限公司技能培訓(xùn)中心;保定電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種電力變壓器低頻加熱臨界頻率計算方法，其特征在于，包括以下具體步驟：

S1、根據(jù)變壓器主磁通φ_m計算公式，確定施加在變壓器高壓側(cè)的電壓與頻率應(yīng)滿足的約束條件；

S2、由變壓器等效短路電路，得到施加在變壓器高壓側(cè)繞組端電壓；

S3、將所述步驟S2中施加在變壓器高壓側(cè)繞組端電壓帶入到所述步驟S1中變壓器高壓側(cè)的電壓與頻率應(yīng)滿足的約束條件內(nèi)，得到變壓器鐵芯飽和臨界頻率f_g表達(dá)式。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器低頻加熱臨界頻率計算方法，其特征在于，所述變壓器主磁通φ_m計算公式為：

式中：E₁—高壓側(cè)空載感應(yīng)電勢；U_1N—高壓側(cè)額定電壓；f_N—額定頻率；N₁—高壓側(cè)繞組匝數(shù)；

施加在變壓器高壓側(cè)的電壓與頻率應(yīng)滿足的約束條件為：

聯(lián)立得：

式中：U₁變壓器高壓側(cè)電壓，f變壓器高壓側(cè)頻率；

低頻加熱時，當(dāng)變壓器高壓側(cè)電壓與頻率的變化滿足上式時，能夠保證變壓器鐵芯處于非飽和狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電力變壓器低頻加熱臨界頻率計算方法，其特征在于，所述步驟S2中，施加在變壓器高壓側(cè)繞組端電壓為：

式中：

Z—折算到高壓側(cè)的短路阻抗；

R_k—折算到高壓側(cè)的每相短路電阻；

X—折算到高壓側(cè)的每相短路電抗；

X_k—額定工況下，折算到高壓側(cè)的每相短路電抗，X_k＝2πf_N；

I₁—變壓器一次側(cè)輸入電流。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電力變壓器低頻加熱臨界頻率計算方法，其特征在于，所述步驟S3中，將所述步驟S2中施加在變壓器高壓側(cè)繞組端電壓帶入到所述步驟S1中變壓器高壓側(cè)的電壓與頻率應(yīng)滿足的約束條件內(nèi)，當(dāng)變壓器一次側(cè)輸入電流I₁為一定值時，則有：

對上式進(jìn)一步化解可得，當(dāng)電流I₁一定時，保證變壓器鐵芯處于不飽和區(qū)域的頻率約束條件為：

由上式可知，變壓器鐵芯飽和臨界頻率f_g表達(dá)式為：

由上式可知，變壓器鐵芯飽和臨界頻率可由變壓器的額定參數(shù)(U_1N，f_N，R_k，X_k)及給定電流I₁直接算出。

5.一種電力變壓器低頻加熱自動控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S10、被試變壓器低壓側(cè)短路，被試變壓器高壓側(cè)通入低頻加熱電流；

S20、預(yù)先設(shè)定如權(quán)利要求4所述的變壓器鐵芯飽和臨界頻率f_g；

S30、通過調(diào)節(jié)低頻加熱電源輸出電壓U₁來控制被試變壓器油箱頂層油溫T。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電力變壓器低頻加熱自動控制方法，其特征在于，在所述步驟S20與步驟S30之間，被試變壓器油箱頂層油溫T反饋到主控板，并與主控板內(nèi)預(yù)設(shè)溫度相比較，判斷是否存在溫差；

若存在溫差，則主控板發(fā)送控制信號給低頻加熱電源；低頻加熱電源接收到控制信號后，對低頻加熱電源輸出電壓U₁進(jìn)行調(diào)節(jié)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電力變壓器低頻加熱自動控制方法，其特征在于，被試變壓器油箱頂層油溫T反饋到主控板是通過溫度變送器進(jìn)行反饋。