一种基于短路冲击的变压器运行状态评估方法及装置与流程

本发明涉及变压器的，特别是涉及一种基于短路冲击的变压器运行状态评估方法及装置。

背景技术：

1、电力变压器是电网中的重要设备，变压器的稳定可靠运行对电网安全起到非常重要的作用。

2、变压器抗短路能力不足是变压器主要故障类型，其中，大部分为变压器遭受多次短路冲击后造成。对于变压器遭受多次短路冲击后的评估，目前有通过仿真、开展真型变压器试验、开展材料试验等方法，但鲜有专门的计算模型计算该问题并给出不同的处置策略。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：提供一种基于短路冲击的变压器运行状态评估方法及装置，根据变压器遭受短路冲击情况实时评估变压器的运行状态，并推送运维策略，提高了变压器运行的可靠性。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于短路冲击的变压器运行状态评估方法，包括：

3、判断变电站中是否具备故障录波装置，若是，则实时监测所述故障录波装置中变压器三侧的母线断路器电流，当监测到变压器中存在跳闸情况时，采集所述故障录波装置中变压器三侧短路电流峰值，其中，所述变压器三侧包括变压器高压侧，变压器中压侧和变压器低压侧；

4、根据所述变压器三侧短路电流峰值，分别计算变压器三侧对应的短路电流冲击系数；

5、根据所述短路电流冲击系数，计算变压器短路冲击后的抗短路能力损失值，对所述抗短路能力损失值进行累加处理，得到并基于抗短路能力总损失值，得到变压器的运行状态评估结果及对应的运维策略。

6、在一种可能的实现方式中，根据所述变压器三侧短路电流峰值，分别计算变压器三侧对应的短路电流冲击系数，具体包括：

7、分别获取变压器三侧绕组对应的最大允许短路电流峰值，其中，所述变压器三侧绕组包括变压器高压侧绕组、变压器中压侧绕组和变压器低压侧绕组；

8、分别计算所述变压器三侧短路电流峰值与变压器三侧绕组对应的最大允许短路电流峰值的比值，并将所述比值作为变压器三侧对应的短路电流冲击系数。

9、在一种可能的实现方式中，判断变电站中是否具备故障录波装置后，还包括：

10、若所述变电站中不具备故障录波装置，则读取变电站中保护装置获取的变压器三侧对应的电路电流有效值；

11、基于变压器对应的电网电压等级，选取预设的短路电流峰值系数，根据所述电路电流有效值和所述预设的短路电流峰值系数，得到变压器三侧短路电流峰值。

12、在一种可能的实现方式中，基于变压器对应的电网电压等级，选取预设的短路电流峰值系数，具体包括：

13、获取变压器对应的电网电压等级，当所述电网电压等级为110kv时，选取的预设的短路电流峰值系数为2.55，当所述电网电压等级为大于或等于220kv时，选取的预设的短路电流峰值系数为2.69。

14、在一种可能的实现方式中，根据所述短路电流冲击系数，计算变压器短路冲击后的抗短路能力损失值，具体包括：

15、获取所述变压器的运行年限系数，以及变压器在预设时间内连续遭受短路冲击的短路冲击次数；

16、将述运行年限系数、所述短路冲击次数和所述变压器三侧对应的短路电流冲击系数代入到预设的抗短路能力损失值计算公式中，计算并得到变压器短路冲击后的抗短路能力损失值；

17、其中，所述预设的抗短路能力损失值计算公式如下所示：

18、loss＝a·t·emax(ch,cm,cl)·n；

19、式中，a为常数，取1.67，t为变压器运行年限系数，n为短路冲击次数，ch为变压器高压侧的短路电流冲击系数，cm为变压器中压侧的短路电流冲击系数，cl为变压器低压侧的短路电流冲击系数。

20、在一种可能的实现方式中，获取所述变压器的运行年限系数，具体包括：

21、获取所述变压器的运行年限，基于预先划分的运行年限等级，确定当前运行年限对应的运行年限等级，并基于所述运行年限等级，匹配对应的运行年限系数。

22、在一种可能的实现方式中，得到并基于抗短路能力总损失值，得到变压器的运行状态评估结果及对应的运维策略，具体包括：

23、基于预先划分的抗短路能力总损失值等级，确定当前抗短路能力总损失值对应的抗短路能力总损失值等级；

24、基于所述抗短路能力总损失值等级，匹配对应的变压器运行状态评估结果及其运维策略。

25、本发明还提供了一种基于短路冲击的变压器运行状态评估装置，包括：短路电流峰值获取模块、短路电流冲击系数获取模块和运行状态评估模块；

26、其中，所述短路电流峰值获取模块，用于判断变电站中是否具备故障录波装置，若是，则实时监测所述故障录波装置中变压器三侧的母线断路器电流，当监测到变压器中存在跳闸情况时，采集所述故障录波装置中变压器三侧短路电流峰值，其中，所述变压器三侧包括变压器高压侧，变压器中压侧和变压器低压侧；

27、所述短路电流冲击系数获取模块，用于根据所述变压器三侧短路电流峰值，分别计算变压器三侧对应的短路电流冲击系数；

28、所述运行状态评估模块，用于根据所述短路电流冲击系数，计算变压器短路冲击后的抗短路能力损失值，对所述抗短路能力损失值进行累加处理，得到并基于抗短路能力总损失值，得到变压器的运行状态评估结果及对应的运维策略。

29、在一种可能的实现方式中，所述短路电流冲击系数获取模块，用于根据所述变压器三侧短路电流峰值，分别计算变压器三侧对应的短路电流冲击系数，具体包括：

30、分别获取变压器三侧绕组对应的最大允许短路电流峰值，其中，所述变压器三侧绕组包括变压器高压侧绕组、变压器中压侧绕组和变压器低压侧绕组；

31、分别计算所述变压器三侧短路电流峰值与变压器三侧绕组对应的最大允许短路电流峰值的比值，并将所述比值作为变压器三侧对应的短路电流冲击系数。

32、在一种可能的实现方式中，所述短路电流峰值获取模块，用于判断变电站中是否具备故障录波装置后，还用于：

33、若所述变电站中不具备故障录波装置，则读取变电站中保护装置获取的变压器三侧对应的电路电流有效值；

34、基于变压器对应的电网电压等级，选取预设的短路电流峰值系数，根据所述电路电流有效值和所述预设的短路电流峰值系数，得到变压器三侧短路电流峰值。

35、在一种可能的实现方式中，所述短路电流峰值获取模块，用于基于变压器对应的电网电压等级，选取预设的短路电流峰值系数，具体包括：

36、获取变压器对应的电网电压等级，当所述电网电压等级为110kv时，选取的预设的短路电流峰值系数为2.55，当所述电网电压等级为大于或等于220kv时，选取的预设的短路电流峰值系数为2.69。

37、在一种可能的实现方式中，所述运行状态评估模块，用于根据所述短路电流冲击系数，计算变压器短路冲击后的抗短路能力损失值，具体包括：

38、获取所述变压器的运行年限系数，以及变压器在预设时间内连续遭受短路冲击的短路冲击次数；

39、将述运行年限系数、所述短路冲击次数和所述变压器三侧对应的短路电流冲击系数代入到预设的抗短路能力损失值计算公式中，计算并得到变压器短路冲击后的抗短路能力损失值；

40、其中，所述预设的抗短路能力损失值计算公式如下所示：

41、loss＝a·t·emax(ch,cm,cl)·n；

42、式中，a为常数，取1.67，t为变压器运行年限系数，n为短路冲击次数，ch为变压器高压侧的短路电流冲击系数，cm为变压器中压侧的短路电流冲击系数，cl为变压器低压侧的短路电流冲击系数。

43、在一种可能的实现方式中，所述运行状态评估模块，用于获取所述变压器的运行年限系数，具体包括：

44、获取所述变压器的运行年限，基于预先划分的运行年限等级，确定当前运行年限对应的运行年限等级，并基于所述运行年限等级，匹配对应的运行年限系数。

45、在一种可能的实现方式中，所述运行状态评估模块，用于得到并基于抗短路能力总损失值，得到变压器的运行状态评估结果及对应的运维策略，具体包括：

46、基于预先划分的抗短路能力总损失值等级，确定当前抗短路能力总损失值对应的抗短路能力总损失值等级；

47、基于所述抗短路能力总损失值等级，匹配对应的变压器运行状态评估结果及其运维策略。

48、本发明还提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述的基于短路冲击的变压器运行状态评估方法。

49、本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述任意一项所述的基于短路冲击的变压器运行状态评估方法。

50、本发明实施例一种基于短路冲击的变压器运行状态评估方法及装置，与现有技术相比，具有如下有益效果：

51、通过故障录波装置实时监测所述故障录波装置中变压器三侧的母线断路器电流，当监测到变压器中存在跳闸情况时，采集所述故障录波装置中变压器三侧短路电流峰值，其中，所述变压器三侧包括变压器高压侧，变压器中压侧和变压器低压侧；根据所述变压器三侧短路电流峰值，分别计算变压器三侧对应的短路电流冲击系数；根据所述短路电流冲击系数，计算变压器短路冲击后的抗短路能力损失值，对所述抗短路能力损失值进行累加处理，得到并基于抗短路能力总损失值，得到变压器的运行状态评估结果及对应的运维策略；本发明能根据变压器遭受短路冲击情况实时评估变压器的运行状态，并推送运维策略，能保证变压器可靠运行，提前发现风险隐患。