专利名称：一种v/x接线牵引变压器内部温升在线监测方法
技术领域：
本发明涉及一种V/Χ接线牵引变压器内部温升在线监测方法，属于电气绝缘在线 检测与故障诊断领域。
背景技术：
牵引变压器是铁路供电系统中最重要和最关键电气设备之一，其运行的安全可靠 性直接关系到铁路运输系统运行的稳定性和高效性，一旦发生故障，将有可能造成运行事 故，给国民经济造成不可估量的损失。变压器的运行可靠性很大程度上取决于其绝缘状态， 而变压器内部温度是影响绝缘状态最为关键的因素。目前测量变压器内部温度主要分为直 接测量法和间接测量法。直接测量法是在绕组中靠近导线部分埋设传感器，由温度测量仪 直接测温，测量结果精确，但需要在变压器设计制造时预埋传感器，维护技术复杂，价格昂 贵。因此，工程中常采用间接测量法，主要包括数值计算法，该方法基于建立变压器内部热 传递模型，根据传热学理论和边界条件求解变压器内部温度场，计算精度较高，可以获取求 解区域内任一位置的温度，但计算过程复杂，对计算机性能要求较高；另有热模拟法，它是 将从电流互感器取得的附加电流在电热元件上所产生的附加温升，叠加到变压器顶层油温 度上，从而获得变压器的绕组热点温度，但目前使用的技术仍存在一定的误差；再有是IEEE Std C57. 91-1995中Annex G推荐的计算方法，该方法采用叠加计算法和经验公式，主要适 用于电力变压器的温升计算，对于冲击负荷大的牵引变压器具有一定的局限性，计算误差 较大。对于目前在重载和高速铁路中广泛应用的V/Χ接线牵引变压器，还未见关于温升在 线监测方法的报道。
发明内容
本专利的目的是提供一种V/Χ接线牵引变压器内部温升在线监测方法，该方法能 在线监测V/Χ接线牵引变压器内部温升，为V/Χ接线牵引变压器的运行管理提供良好的技 术支持。本发明实现上述目的的技术原理是在线监测V/Χ接线牵引变压器牵引绕组电流、 正馈绕组电流和顶层油温度，利用基于V/Χ接线牵引变压器内部温升热路模型所建立的温 升计算公式，得到变压器内部温升结果的。本发明依据上述技术原理而采用的技术方案包括以下步骤第一步获取变压器相关参数，包括变压器额定电压、额定电流、绕组热时间常数、 额定情况下顶层油温升(是指顶层油温度与环境温度的差值，下同)和绕组热点温升(是 指绕组热点温度与顶层油温度的差值，下同)；第二步，在线监测V/Χ接线牵引变压器牵引绕组电流、正馈绕组电流和顶层油温 度；第三步利用基于V/Χ接线牵引变压器内部温升热路模型所建立的下列温升计算 公式，对监测数据进行计算处理，得出变压器内部温升结果
权利要求
1. 一种V/X接线牵引变压器内部温升在线监测方法，其特征在于该方法包括以下步骤第一步，获取变压器相关参数，包括变压器额定电压、额定电流、绕组热时间常数、额定 情况下顶层油温升和绕组热点温升；第二步，在线监测V/X接线牵引变压器牵引绕组电流、正馈绕组电流和顶层油温度； 第三步，利用下列算式，对监测数据进行计算处理，得出V/X接线牵引变压器运行中内 部温升；式中，IA.K表示高压侧A相额定电流，Itq表示A绕组侧牵引绕组电流，Ifq表示A绕组 侧正馈绕组电流，I10表示B绕组侧牵引绕组电流，If0表示B绕组侧正馈绕组电流，θ Α Η表 示A绕组热点温度，θ B H表示B绕组热点温度，θ TO表示顶层油温度，Δ θ Η Κ表示额定情况 下绕组热点温升，τ ff表示绕组热时间常数，K表示变压器变比，η表示温升修正系数。
2.根据权利要求1所述的V/X接线牵引变压器内部温升在线监测方法，其特征在于在 所述第二步是利用上位机(4)发去数据监测指令，由安装在变压器顶部的顶层油温度监测 模块(1)在线监测变压器顶层油温度，并由安装在馈线保护测控盘内的负荷电流监测模块 (2)在线监测变压器牵引绕组电流、正馈绕组电流，其监测数据再通过前置通信模块(3)上 传至上位机(4)。
3.根据权利要求1或2所述的V/X接线牵引变压器内部温升在线监测方法，其特征在 于针对所述第三步的计算结果设有预警值，计算所得的温度值超过其预警值时即发出报警 信号。
全文摘要
本发明公开了一种V/X接线牵引变压器内部温升在线监测方法。该方法包括第一步，获取变压器基本参数；第二步，在线监测变压器牵引绕组电流、正馈绕组电流和顶层油温度，并上传至上位机；第三步，利用基于V/X接线牵引变压器内部温升热路模型建立的内部温升计算公式，对在线监测的数据进行计算处理，得出V/X接线牵引变压器运行中内部温升情况。本发明特别针对目前运用广泛于我国重载铁路和高速铁路的V/X接线牵引变压器，系统结构简单，需要监测的数据量少并易于监测，数据处理过程简单，对计算机性能要求较低，普通工控机就能满足运算要求，计算精确度较高。
文档编号G01R31/00GK102087321SQ20101053681
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月9日 优先权日2010年11月9日
发明者刘君, 吴广宁, 周利军, 曹保江, 曹晓斌, 李瑞芳, 王鹏, 闵英杰, 高国强, 高波 申请人:西南交通大学