[發明專利]一種用于變壓器繞組變形在線監測的傳遞函數構造方法

有效

• 申請號: 202011390492.1
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112630702B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 程養春;鄭丹陽;彭磊
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G01R31/72
• 分類號: G01R31/72;G01R31/62;G01R23/16
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.一種用于變壓器繞組變形在線監測的傳遞函數構造方法，其特征在于，包括如下步驟：

第一步：將被測變壓器內部所有繞組組成的電網絡等效成端口數為n+1的多端口電網絡(1)，其中每一個繞組出線端與大地形成一個端口，n為該變壓器繞組高壓出線端的數量；中性點引出線與大地也形成一個端口，設為端口(0)；

第二步：將與被測變壓器相連的其他電氣設備和線路等效成端口數為n的多端口電網絡(1)，與其他設備和線路等效電網絡(2)，其中每個與變壓器出線端相連的導線與大地形成一個端口，且中性點接地；

第三步：按照實際端口連接情況將被測變壓器的多端口電網絡(1)與其他設備和線路等效電網絡(2)相連；

第四步：用激勵線圈(3)套在被測變壓器的多端口電網絡(1)的出線端高壓套管根部，向該高壓引出線上注入掃頻正弦激勵電流I_s，同時利用安裝在所有端口的出線端高壓套管根部的測量線圈(4)測量所有端口上的響應電流I_im，其中i是測量線圈(4)所在端口編號，m是激勵線圈(3)所在端口編號；

第五步：改變激勵線圈(3)所在端口，重復第四步；若中性點接地，依次測量所有端口上的響應電流I_im，直到激勵線圈遍歷了所有端口，并且當激勵線圈(3)位于端口(0)，即中性點接地線上時，補充測量激勵線圈(3)在中性點接地線上產生的激勵電壓U₀₀；若中性點不接地，依次測量除端口(0)之外的所有端口上的響應電流I_im，直到激勵線圈遍歷了除端口(0)之外的所有端口，并且在測量響應電流I_im的同時，測量端口(0)上的電壓U_0m，其中i是測量線圈(4)所在端口編號，m是激勵線圈(3)所在端口編號；

第六步：對于激勵線圈(3)所處的每一個端口，列出一個端口(0)的端口電壓與所有端口的端口電流之間的關系式，則對于激勵線圈(3)遍歷的各個端口，所列出的關系式形成矩陣方程式；其中對于中性點接地的情況，方程式(1)：

其中Z₀₀是端口(0)的自阻抗，Z_i0(i＝1,2,3，…，n)是被測變壓器繞組i的端口與端口(0)之間的互阻抗；

對于中性點不接地的情況，方程式(2)：

其中Z_i0(i＝1,2,3，…，n)是被測變壓器繞組i的端口與端口(0)之間的互阻抗；

第七步：利用公式(1)求解Z_im：

或者利用公式(2)求解Z_i0：

第八步：對于被測變壓器繞組i，將該繞組對應端口的對中性點互阻抗Z_i0作為該繞組的傳遞函數H_i(jω)，對于中性點接地的情況，H_i(jω)為：

其中表示矩陣的第i+1行；

對于中性點接地的情況，H_i(jω)為：

其中表示矩陣的第i行；

第九步：以傳遞函數H_i(jω)的幅值為縱坐標，掃頻角頻率ω或者頻率f為橫坐標，繪制H_i(jω)的幅值隨頻率的變化曲線，形成變壓器第i個繞組的頻響曲線，并利用現有的診斷標準判斷該繞組是否存在變形；

第十步：重復第九步，遍歷被測變壓器的每一個繞組，對每一個繞組做出判斷。