变压器绕组变形在线检测方法与系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种变压器绕组变形在线检测方法与系统，首先建立关系模型，之后在线采集变压器一次侧电压和二次侧电压、电流的信号，根据采集到的数据和之前建立的关系模型，计算得出变压器短路阻抗值，最后再根据变压器短路阻抗值，确定变压器绕组变形情况。整个在线检测过程简单、经济，且由于是在线检测，所以获得的数据能够真实、准确反映变压器绕组形变情况，不影响供电连续性。
【专利说明】变压器绕组变形在线检测方法与系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力设备【技术领域】，特别是涉及变压器绕组变形在线检测方法与系统。
【背景技术】
[0002]变压器是电力系统中最主要的设备之一，价格昂贵而重要，当变压器发生故障时将会影响电力系统的正常工作，进而给国民经济带来损失。然而变压器绕组是发生故障较多的部件之一，因此，尽早发现变压器绕组的潜在威胁，及时发现变压器绕组变形很重要。当变压器发生出口短路故障时，其绕组所受电动力将会是正常运行时所受到电动力的几十甚至是几百倍。同时由于变压器设计结构不能达到国标规定的承受短路能力，使得变压器绕组在承受短路电流冲击后发生机械变形。某些情况下电动力不至于使绕组直接变形，但由累积效应也会使绕组变形进一步发展，即便未出现系统短路事故，也会导致变压器非正常退出运行。
[0003]目前的绕组变形检测方法包括有短路阻抗法、频率响应法和低压脉冲法等，这些方法尚处于离线测量阶段，而不能实现在线检测。由于离线的检测方法需要变压器退出运行，不能实时的反映绕组状态，所以上述检测方法无法真实、准确检测变压器绕组变形的情况。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要针对一般变压器绕组变形检测方法无法真实、准确检测变压器绕组变形情况的问题，提供一种能够真实、准确检测变压器绕组变形情况的在线检测方法与系统。
[0005]一种变压器绕组变形.在线检测方法，包括步骤:
[0006]建立变压器短路阻抗、变压器一次侧电压和电流以及变压器二次侧电压和电流之间的关系1?型；
[0007]在线采集所述变压器一次侧电压信号和电流信号、二次侧的电压信号和电流信号;
[0008]根据所述变压器一次侧电压信号和电流信号以及所述变压器二次侧的电压信号和电流信号，利用所述变压器的短路阻抗、变压器一次侧电压和电流以及变压器二次侧电压和电流之间的关系模型，计算变压器短路阻抗值；
[0009]根据计算获得的变压器短路阻抗值，确定变压器绕组变形情况。
[0010]一种变压器绕组变形在线检测系统，包括:
[0011]关系模型建立模块，用于建立变压器短路阻抗、变压器一次侧电压和电流以及变压器二次侧电压和电流之间的关系模型；
[0012]信号采集模块，用于在线采集所述变压器一次侧电压信号和电流信号、二次侧的电压信号和电流信号；[0013]计算模块，用于根据所述变压器一次侧电压信号和电流信号以及所述变压器二次侧的电压信号和电流信号，利用所述变压器的短路阻抗、变压器一次侧电压和电流以及变压器二次侧电压和电流之间的关系模型，计算变压器短路阻抗值；
[0014]结果分析模块，用于根据计算获得的变压器短路阻抗值，确定变压器绕组变形情况。
[0015]本发明变压器绕组变形在线检测方法，首先建立关系模型，之后在线采集变压器一次侧电压和二次侧电压、电流的信号，根据采集到的数据和之前建立的关系模型，计算得出变压器短路阻抗值，最后再根据变压器短路阻抗值，确定变压器绕组变形请情况。整个在线检测方法简单、经济，且由于是在线检测，所以获得的数据能够真实、准确反映变压器绕组形变情况，不影响供电连续性。所以本发明变压器绕组变形在线检测方法是一种简单、有效能够真实、准确检测变压器绕组变形的方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明变压器绕组变形在线检测方法第一个实施例的流程示意图；
[0017]图2为本发明变压器绕组变形在线检测方法第二个实施例的流程示意图；
[0018]图3为本发明变压器绕组变形在线检测系统第一个实施例的结构示意图；
[0019]图4为本发明变压器绕组变形在线检测系统第二个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。.
[0021]为了便于解释说明本发明变压器绕组变形在线检测方法与系统，在下述具体实施例中，将会选用字母替换计算过程出现的数值。
[0022]如图1所示，一种变压器绕组变形在线检测方法，包括步骤:
[0023]S200:建立变压器短路阻抗、变压器一次侧电压和电流以及变压器二次侧电压和电流之间的关系模型。
[0024]短路阻抗与变压器一次侧、二次侧电压和电流之间的关系模型基于以下关系式:
【权利要求】
1.一种变压器绕组变形在线检测方法，其特征在于，包括步骤: 建立变压器短路阻抗、变压器一次侧电压和电流以及变压器二次侧电压和电流之间的关系模型； 在线采集所述变压器一次侧电压信号和电流信号、二次侧的电压信号和电流信号； 根据所述变压器一次侧电压信号和电流信号以及所述变压器二次侧的电压信号和电流信号，利用所述变压器的短路阻抗、变压器一次侧电压和电流以及变压器二次侧电压和电流之间的关系模型，计算变压器短路阻抗值； 根据计算获得的变压器短路阻抗值，确定变压器绕组变形情况。
2.根据权利要求1所述的变压器绕组变形在线检测方法，其特征在于，所述步骤建立变压器短路阻抗、变压器一次侧电压和电流以及变压器二次侧电压和电流之间的关系模型具体包括步骤: 建立变压器等效电路模型； 根据所述变压器等效电路模型，获得变压器短路阻抗、变压器一次侧电压和电流以及变压器二次侧电压和电流之间的关系模型。
3.根据权利要求1或2所述的变压器绕组变形在线检测方法，其特征在于，所述步骤根据所述变压器一次侧电压信号和电流信号以及所述变压器二次侧的电压信号和电流信号，利用所述变压器的短路阻抗、变压器一次侧电压和电流以及变压器二次侧电压和电流之间的关系模型，计算变压器短路阻抗值具体包括步骤: 将采集到的所述变压器一次侧电压信号和电流信号以及所述变压器二次侧电压信号和电流信号进行数学运算，获取所述变压器一次侧电压和电流的数学运算值以及所述变压器二次侧电压和电流的数学运算值； 获取所述变压器的变压器变比； 利用所述变压器的短路阻抗、变压器一次侧电压和电流以及变压器二次侧电压和电流之间的关系模型，获取变压器短路阻抗值计算公式； 根据所述变压器一次侧电压和电流的数学运算值以及所述变压器二次侧电压和电流的数学运算值、所述变压器变比和所述变压器短路阻抗值计算公式，计算所述变压器短路阻抗值。
4.根据权利要求1或2所述的变压器绕组变形在线检测方法，其特征在于，所述步骤根据计算获得的变压器短路阻抗值，确定当前变压器绕组变形情况具体包括步骤: 根据变压器类型，获取所述变压器绕组的短路阻抗标准值，所述短路阻抗标准值为变压器绕组未发生形变时的短路阻抗值； 将计算获得的变压器短路阻抗值与所述短路阻抗标准值相比对，获得比对结果； 根据IEC-6007605标准，分析所述比对结果，确定当前变压器绕组变形情况。
5.根据权利要求3所述的变压器绕组变形在线检测方法，其特征在于，所述变压器短路阻抗值计算公式为:
6.一种变压器绕组变形在线检测系统，其特征在于，包括: 关系模型建立模块，用于建立变压器短路阻抗、变压器一次侧电压和电流以及变压器二次侧电压和电流之间的关系模型； 信号采集模块，用于在线采集所述变压器一次侧电压信号和电流信号、二次侧的电压信号和电流信号； 计算模块，用于根据所述变压器一次侧电压信号和电流信号以及所述变压器二次侧的电压信号和电流信号，利用所述变压器的短路阻抗、变压器一次侧电压和电流以及变压器二次侧电压和电流之间的关系模型，计算变压器短路阻抗值； 结果分析模块，用于根据计算获得的变压器短路阻抗值，确定变压器绕组变形情况。
7.根据权利要求6所述的变压器绕组变形在线检测系统，其特征在于，所述关系模型建立模块具体包括: 等效模型建立单元，用于建立变压器等效电路模型； 关系模型建立单元，用于根据所述变压器等效电路模型，获得变压器短路阻抗、变压器一次侧电压和电流以及变压器二次侧电压和电流之间的关系模型。
8.根据权利要求6或7所述的变压器绕组变形在线检测系统，其特征在于，所述计算模块具体包括: 数学运算单元，用于将采集到的所述变压器一次侧电压信号和电流信号以及所述变压器二次侧电压信号和电流信.号进行数学运算，获取所述变压器一次侧电压和电流的数学运算值以及所述变压器二次侧电压和电流的数学运算值； 变压器变比获取单元，用于获取所述变压器的变压器变比； 计算公式确定单元，用于利用所述变压器的短路阻抗、变压器一次侧电压和电流以及变压器二次侧电压和电流之间的关系模型，获取变压器短路阻抗值计算公式； 计算执行单元，用于根据所述变压器一次侧电压和电流的数学运算值、所述变压器二次侧电压和电流的数学运算值、所述变压器变比和所述变压器短路阻抗值计算公式，计算所述变压器短路阻抗值。
9.根据权利要求6或7所述的变压器绕组变形在线检测系统，其特征在于，所述结果分析模块具体包括: 标准值获取单元，用于根据变压器类型，获取所述变压器绕组的短路阻抗标准值，所述短路阻抗标准值为变压器绕组未发生形变时的短路阻抗值； 比对单元，用于将计算获得的变压器短路阻抗值与所述短路阻抗标准值相比对，获得比对结果； 分析单元，用于根据IEC-6007605标准，分析所述比对结果，确定当前变压器绕组变形情况。
10.根据权利要求8所述的变压器绕组变形在线检测方法，其特征在于，所述变压器短路阻抗值计算公式为:
【文档编号】G01B7/16GK103438797SQ201310329476
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】李清波, 黄立虹, 潘靖, 肖静薇, 陈柏超, 袁嘉歆 申请人:广东电网公司汕头供电局