[發(fā)明專利]一種10kV配電變壓器匝間短路故障在線監(jiān)測方法

在審

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• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112180299A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武志剛;孟祥君;劉遠(yuǎn)龍;姚剛;王勇;趙信華;劉恒杰;王鳳東;亓占華
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司萊蕪供電公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01R31/62
• 分類號: G01R31/62;G01R31/52
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37223
• 代理人: 孫愛華

1.一種10kV配電變壓器匝間短路故障在線監(jiān)測方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1001，通過設(shè)置在變壓器中的電壓互感器和電流互感器，分別采集變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)中A、B、C三相電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)；

步驟1002，對電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)進行濾波處理；

步驟1003，對電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)進行差值處理；

步驟1004，電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)的差值是否滿足初步判定依據(jù)，如果滿足初步判定依據(jù)，表示初步判斷變壓器存在匝間短路故障，執(zhí)行步驟1005，如果不滿足初步判定依據(jù)，返回步驟1001；

步驟1005，計算變壓器鐵芯損耗；

步驟1006，判斷變壓器鐵芯損耗是否滿足損耗判定依據(jù)，如果滿足損耗判定依據(jù)，表示變壓器出現(xiàn)匝間短路故障，執(zhí)行步驟1007；如果不滿足損耗判定依據(jù)，表示變壓器為出現(xiàn)匝間短路故障，返回步驟1001；

步驟1007，確認(rèn)變壓器發(fā)生匝間短路故障，進行報警；

步驟1008，通過對短路的繞組部分的損耗進行計算，判斷故障的嚴(yán)重程度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10kV配電變壓器匝間短路故障在線監(jiān)測方法，其特征在于：在步驟1003中，對電壓數(shù)據(jù)進行差值處理的公式為：

ΔU_x＝U_x-U_x′/k

其中：x表示A、B、C三相；U_x表示配電變壓器一次側(cè)x相電壓有效值；U_x′表示二次側(cè)x相電壓有效值；ΔU_x表示x相的進線電壓與出線電壓的電壓差。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10kV配電變壓器匝間短路故障在線監(jiān)測方法，其特征在于：在步驟1003中，對電流數(shù)據(jù)進行差值處理的公式為：

ΔI_x＝I_x-I_x′/k

其中：x表示A、B、C三相；I_x表示配電變壓器一次側(cè)x相電流有效值；I_x′表示二次側(cè)x相電流有效值；k表示配電變壓器變比；ΔI_x表示x相的進線電流與出線電流的電流差。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10kV配電變壓器匝間短路故障在線監(jiān)測方法，其特征在于：在步驟1002中，所述的濾波處理為遞推平均濾波方式。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10kV配電變壓器匝間短路故障在線監(jiān)測方法，其特征在于：在步驟1004中，所述的初步判定依據(jù)為電壓數(shù)據(jù)的差值和電流數(shù)據(jù)的差值均大于0。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10kV配電變壓器匝間短路故障在線監(jiān)測方法，其特征在于：在步驟1006中，所述的損耗判定依據(jù)為：

|P_Fe測-P_Fe標(biāo)|＞δ

其中，δ為預(yù)設(shè)定的閾值，P_Fe測為變壓器實際運行中實際測得的空載損耗，P_Fe標(biāo)為變壓器銘牌上空載損耗的標(biāo)準(zhǔn)值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10kV配電變壓器匝間短路故障在線監(jiān)測方法，其特征在于：在步驟1008中，短路繞組的損耗計算公式為：

其中：P_kk表示短路繞組部分有功功率損耗；I[i]表示傳感器實時采集的電流值；E[i]表示傳感器實時采集的電壓值；r_k表示短路部分繞組阻抗；r_kk表示短路阻抗；N表示繞組匝數(shù)；N_k表示短路匝數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10kV配電變壓器匝間短路故障在線監(jiān)測方法，其特征在于：在執(zhí)行所述的步驟1008時，若計算所得的變壓器有功功率損耗值是正常運行時有功功率損耗值的2～3倍，則該變壓器匝間短路故障為輕微匝間短路故障；若變壓器有功功率損耗的數(shù)值大于正常運行時有功功率損耗值的3倍，則該變壓器匝間短路為嚴(yán)重匝間短路故障。