一种利用参数识别测量变压器一二次侧漏电感和电阻的计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力用变压器、互感器、电抗器等进行电阻电感等参数测量试验，特别 适用于变压器的一二次侧漏感、电阻测量。 技术背景
[0002] 变压器、电抗器和互感器等铁磁线圈元件作为电力系统中重要元件，随着输变电 容量的增大变压器的电压等级和容量逐渐增大，随着输电距离的增长补偿用的并联电抗器 的容量也越来越大，电流互感器和电压互感器的电压等级越来越高，对其直阻和漏感的测 量越来越复杂。GB/T 1094-2013《电力变压器》中规定，变压器需要进行空载损耗和空载电 流的测试。利用短路试验可以得到变压器短路电阻和短路电抗，变压器铭牌中也需要标注 短路电压。利用本发明可以在变压器正常工作时，就对其电阻和漏感进行测量，进而计算短 路电压，验证出场值是否正确。另外，一般的短路试验中，只能计算一二次侧漏电感的代数 和，不能分别计算一二次侧绕组漏电感的值，而本发明在建立正确的模型基础上，就能够分 别计算一二次侧漏电感值。
【发明内容】
[0003] 在这样的背景条件下，本发明的目的是提出了一种利用参数识别测量变压器一二 次侧漏电感和电阻的计算方法，这种方法也适用于变压器、互感器等电力设备。这种试验方 法的测量结果与传统测量结果一致性较好。
[0004] 本发明技术方案为：
[0005] 1)建立变压器，互感器的等效电路模型。一二次侧电阻分别为R^Rs;-二次侧漏电 感分别为L1〇、L 2〇;励磁支路励磁电感为LM，激磁电阻为RM;变压器端口电压为m(t)、u 2(t)， 端口电流为ii(t)、i2(t)，变压器变比η;
[0006] 2M#U2(t)、i2(t)已归算至一次侧，归算公式为
[0007] u'2(t) =n Xu2(t)
[0008] (1)
[0009] i，2(t)=i2(t)/n
[0010] 列写等效电路端口方程：
[0012]消去励磁支路Rm、Lm可得到表达式：
[0014] 3)将等式左边端口电压m(t)、u2(t)作为输出量，一二次侧端口电流iKthidt) 作为输入量，一二次侧的漏感值L 1〇、L2〇和电阻值办，1?2作为待计算的辨识参数；
[0015] 4)测量变压器正常工作时的端口电压电流数据，每个周期内采样m个点，则电压采 样矩阵为：
[0017] 待识别的参数矩阵为：
[0018] X=[Ri R2 Li0 L20]t (5)
[0019] 电流采样矩阵为：
[0021] 按下式计算出变压器一二次侧漏感和电阻：
[0022] X=(ITI)^ITU (7)。
[0023] 本发明的有益效果为：
[0024] 1.可以在远低于工频电压的条件下完成试验，大幅降低试验所需要的容量，有效 降低了试验过程中对于人员和被试品的安全风险；
[0025] 2.利用最小二乘法识别铁磁元件漏抗，建立了含有漏感的精确电路等效模型，在 推导过程中考虑漏抗的影响，折算结果与实际结果一致性较好；
[0026] 3.减小了试验设备的质量和体积，可以简化试验接线，有效提高试验效率；
【附图说明】
[0027]图1铁磁元件等效电路模型；
[0028]图2参数识别试验接线图。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0030] 1)建立变压器，互感器的等效电路模型，如图1所示。一二次侧电阻分别为Rhfc; - 二次侧漏电感分别为L1〇、L2〇;励磁支路励磁电感为Lm，激磁电阻为RM;变压器端口电压为m (t)、U2(t)，端口电流为ii(t)、i2(t)，变压器变比η;
[0031] 2M#U2(t)、i2(t)已归算至一次侧，归算公式为
[0032] u，2(t) =n Xu2(t)
[0033] (1)
[0034] i，2(t) = i2(t)/n
[0035] 列写等效电路端口方程：
[0037]消去励磁支路Rm、Lm可得到表达式：
[0039] 3)将等式左边端口电压m(t)、u2(t)作为输出量，一二次侧端口电流iKthidt) 作为输入量，一二次侧的漏感值Ι^σα2σ和电阻值R1，R2作为待计算的辨识参数；
[0040] 4)测量变压器正常工作时的端口电压电流数据，每个周期内采样m个点，则电压采 样矩阵为：
[0042]待识别的参数矩阵为：
[0043] X=[Ri R2 Li0 L20]t (5)
[0044] 电流采样矩阵为：
[0046] 按下式计算出变压器一二次侧漏感和电阻：
[0047] χ=(?τ?)-!?τυ (7)。
【主权项】
1. 一种利用参数识别测量变压器一二次侧漏电感和电阻的计算方法，其特征是： 1) 建立变压器，互感器的等效电路模型；一二次侧电阻分别为化，R2;-二次侧漏电感分 别为、L20;励磁支路励磁电感为Lm，激磁电阻为Rm;变压器端口电压为m(t)、U2(t)，端口 电流为ii(t)、i2(t)，变压器变比η; 2) 将U2(t)、i2(t)已归算至一次侧，归算公式为 u'2(t) =nXu2(t) (1) i '2(t) = i2(t)/n 列写等效电路端口方程：3) 将等式左边端口电压Ul(t)、U2(t)作为输出量，一二次侧端口电流il(t)、i2(t)作为输 入量，一二次侧的漏感值b〇、L2〇和电阻值化，R2作为待计算的辨识参数； 4) 测量变压器正常工作时的端口电压电流数据，每个周期内采样m个点，则电压采样矩 阵为：(4) 待识别的参数矩阵为： X=[Ri R2 Li。L2〇]t (5) 电流采样矩阵为：(6) 按下式计算出变压器一二次侧漏感和电阻： Χ=(?Τ?)-??Τυ (7)。
【专利摘要】一种变压器漏感和直阻的参数识别测量计算方法,适用于对变压器、电抗器、互感器等具有铁芯和线圈结构的电力设备进行参数测量，特别适合对变压器的电阻和漏感进行测量。本发明建立变压器、互感器等设备的精确电路模型，从电路电压电流方程推导了漏感和电阻的分析计算公式。本发明具有降低试验复杂度，增加试验人员工作效率和安全性；对试验所需的设备要求较低，节约了设备成本,计算准确的优点。
【IPC分类】G01R27/26, G01R27/08
【公开号】CN105548723
【申请号】CN201510899855
【发明人】王俊凯, 刘鑫, 梁仕斌, 刘涛, 彭庆军, 王磊, 田庆生, 姚陈果
【申请人】云南电力试验研究院(集团)有限公司, 云南电网有限责任公司电力科学研究院, 重庆大学, 云南电力技术有限责任公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月8日