一种cvt状态在线测试系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及设备状态在线评估技术领域，具体涉及一种CVT状态在线测试系 统。
【背景技术】
[0002] 目前CVT得到广泛应用，在110~220kV，CVT用量已占绝对优势，不仅在新站有限选 用，在老站改造中往往采用CVT取代PT，330~500kV等级都选择用CVT;现有的对CVT的评估 采用定期检测，这种方式很难发现CVT在运行过程中缓慢发展的故障缺陷，不能及时发现、 及时检修，而且未充分考虑CVT实际状态，造成不必要的检修；而现有对CVT在线评估仅对 CVT单一参量，如介损、角差、比差等进行监测，未通过全局各参量综合评估CVT状态，造成评 估不精确。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型提供了一种CVT状态在线测试系统。
[0004] 本实用新型采用的技术方案是：一种CVT状态在线测试系统，包括零磁通CT、标准 PT、电流采集装置、第一电压采集装置、第二电压采集装置和中央处理器;所述零磁通CT 一 端连接待测CVT，另一端连接电流采集装置，电流采集装置还连接到中央处理器;所述第一 电压采集装置一端连接待测CVT，另一端连接中央处理器;所述第二电压采集装置一端连接 标准PT，另一端连接中央处理器。
[0005] 进一步的，还包括有同步对时系统；同步对时系统一端连接中央处理器，另一端分 别连接第一电压采集装置和第二电压采集装置。
[0006] 本实用新型的有益效果：
[0007] (1)本实用新型能够在CVT运行过程中检测其运行参数，及时发现故障；
[0008] (2)本实用新型能够在线检测多个运行参数如:介损、角差、比差等；
[0009] (3)本实用新型能够根据CVT参数在线评估CVT运行状态。
【附图说明】
[0010] 图1为本实用新型结构示意图。
[0011] 图2为本实用新型流程图。
[0012] 图3为本实用新型三相数据向量化后示意图。
[0013] 图4为本实用新型三相数据向量分析示意图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
[0015] 一种CVT状态在线测试系统，包括零磁通CT、标准PT、电流采集装置、第一电压采集 装置、第二电压采集装置和中央处理器;所述零磁通CT一端连接待测CVT，另一端连接电流 采集装置，电流采集装置还连接到中央处理器;所述第一电压采集装置一端连接待测CVT， 另一端连接中央处理器;所述第二电压采集装置一端连接标准PT，另一端连接中央处理器； 通过零磁通CT采集泄露电流，将一次接地电流转换为小信号电流，并通过电流采集装置将 小电流信号转换为数字量信号包括电流幅值、电流频率和电流相位;通过第一电压采集装 置采集CVT二次电压，并且将电压装换为数字量信号包括电压幅值、电压频率和电压相位； 通过第二电压采集装置采集标准PT二次电压，并且将电压转换为数字量信号包括电压幅 值、电压频率和电压相位。
[0016] 进一步的，还包括有同步对时系统；同步对时系统一端连接中央处理器，另一端同 时连接第一电压采集装置和第二电压采集装置；电压信号经过同步对时系统同步采集，保 证信号采集的同步性。
[0017] 电容的介损角S为泄露电流I与标准PT二次电压U夹角的余角；根据泄露电流与标 准PT二次电压的相位角可得CVT主电容的介损值tanS。
[0018] 根据电路定理可得：
[0020] 式中：t为泄露电流值，[I]为泄露电流有效值，《为系统角频率，C为CVT主电容电 容值，R为等效电容泄露电阻，||为标准PT测得的系统电压；
[0021] 由上式可以推导得出CVT主电容电容值：
[0023] CVT二次电压比差为CVT二次电压与标准PT二次电压的幅值之比；CVT二次电压角 差为CVT二次电压与标准PT二次电压的相位比。
[0024] 根据一种CVT状态在线测试系统测得泄露电流、CVT二次电压和标准PT二次电压， 将这些参数发送到中央处理器，中央处理器对上述参数进行计算得到CVT二次电压角差、 CVT二次电压比差、CVT主电容电容值和CVT主电容介质损耗参数。
[0025] -种CVT状态在线评估方法，依次包括以下步骤：
[0026] 参数获取:获取CVT二次电压角差、CVT二次电压比差、CVT主电容容值和CVT主电容 介质损耗值；
[0027]判断数据是否超过阈值；
[0028]数据加权:CVT主电容容值和CVT介质损耗值超过告警阈值时，加入其变化量增加 其权重，权重为自身;CVT主电容容值和CVT主电容介质损耗值未超过阈值的数据权重为1; CVT二次电压角差和CVT二次电压比差，数据权重取一定值；
[0029]定量评估:根据实验数据将数据进行定量化，确定定量评估值和评估值相位；
[0030] 估值分析:根据定量值的大小判断是否正常，根据评估值相位确认故障相位。
[0031] 进一步的，定量评估之前采用比相算法将数据向量化;可以排除异相干扰带来的 影响。
[0032] 进一步的，超过阈值的参数通过比相算法将数据向量化，然后与经过加权计算的 数据共同进行定量评估;更加进一步的排除系统带来的干扰。
[0033] 进一步的，所述数据加权算法如下：
[0034] 测量的参数以告警阈值为基准，取其相对值;设基本参数集为A={al，a2，a3…… an}，将其中的>1的值取平方后与余下值求取平均数；当参数元数大于告警阈值时，加入其 变化量增加其权重，即权重为自身。
[0035] 进一步的，所述CVT二次电压角差和CVT二次电压比差的数据权重为0.8。
[0036] 根据比相算法排除异相干扰的具体算法如下：
[0037] 根据得到的CVT二次电压角差、CVT二次电压比差、CVT主电容容值和CVT主电容介 质损耗参数，对于电网固定的电压间隔得到以下数据：
[0038] 其中A相为某一电压时刻，B相与A相具有一固定电压间隔，B相和C相之间也具有相 同的电压间隔。
[0040]将上述数据分别用相应符号表示得到：
[0042] 将上述数据如图3所示，将平面分为三块区域:分别为A相区、B相区和C相区；将测 得的三相参数进行以下转换，以CVT介损值为例：
[0043] tan5 2 =tan5a+tab5b*ej240+tab5c*ej120
[0044] 如果介损值由系统引起，则tan5a = tan5b = tan5c，tan5 2 = 0;
[0045] 若其中一相介损值变大，而其它两相介损值变化不大，即tan5a>tan5b = tan5c，则 tan5 2为一定值，且tan5 2相角_60〈arg(tan5 2 )〈60,即落于A区，如图所示，从而达到排除 异相干扰的目的，其它参数也采用相同的方法进行处理。
[0046] 评估方法采用matlab语言实现：
[0047] 具体过程如下所示：
[0048] 上述流程用matlab语言实现如下：
[0049]其中矩阵CVTA(矩阵中所有元素均为对告警阈值的相对值）：
[0051]其中矩阵dCVT(矩阵中所有元素均为对告警阈值的相对值）
[0053]比相矩阵 SelPha:
[0055] 加权矩阵Wei:
[0057] A = cels(4,3)；%
[0058] B = cels(4,3)；
[0059] Eval = cels(4,3)；
[0060] C = cels(4,3)；
[0061] D = cels(4,3)；
[0062] A = CVTA；
[0063] A(A>1)=0;%%将大于基准值的元素置零
[0064] B = CVTA_A;%%提出大于基准值的元素 [0065] B = 将大于基准值的元素平方
[0066] C=A+B;%%矩阵中大于1的值进行平方 [0067] C=Wei*C%%对其中角差与比差加权
[0068] C = C*SelPha%% 比相
[0069] Eval=mean(C(:))%%所有元素平均值
[0070] D = CVTA；
[0071] D(D〈 = 1)=0;%%将小于等于基准值的元素置零 [0072] I=all(D,2)；
[0073] D(I，：）=[];去掉零值行，生成新矩阵；
[0074] D = D*SelPha%% 比相
[0075] Eval =Eval+mean(D(:)) % %评估定量值
[0076] Evalue = abs(Eval)；
[0077] Pha = angle(Eval)；
[0078] If Evalue>Ewarm% %是否超过设定值
[0079] Warming = l% %超过报警值
[0080] Else
[0081] Warming = 0
[0082] If Pha> = -V3&&Pha〈V3%%故障相别
[0083] Ph="A" ；
[0084] Else If Pha> = 3i/3&&Pha〈3i
[0085] Ph="C";
[0086] Else
[0087] Ph=，，B，，；
[0088] 本实用新型可以在线监测CVT二次角差、CVT二次比差、CVT主电容电容值和CVT介 质损耗参数，并且可以通过上述参数综合评估CVT运行状态。
【主权项】
1. 一种CVT状态在线测试系统，其特征在于:包括零磁通CT、标准PT、电流采集装置、第 一电压采集装置、第二电压采集装置和中央处理器;所述零磁通CT 一端连接待测CVT，另一 端连接电流采集装置，电流采集装置还连接到中央处理器;所述第一电压采集装置一端连 接待测CVT，另一端连接中央处理器;所述第二电压采集装置一端连接标准ΡΤ，另一端连接 中央处理器。2. 根据权利要求1所述的一种CVT状态在线测试系统，其特征在于:还包括有同步对时 系统；同步对时系统一端连接中央处理器，另一端同时连接第一电压采集装置和第二电压 采集装置。
【专利摘要】本实用新型公开了一种CVT状态在线测试系统，包括零磁通CT、标准PT、电流采集装置、第一电压采集装置、第二电压采集装置和中央处理器；所述零磁通CT一端连接待测CVT，另一端连接电流采集装置，电流采集装置还连接到中央处理器；所述第一电压采集装置一端连接待测CVT，另一端连接中央处理器；所述第二电压采集装置一端连接标准PT，另一端连接中央处理器；本实用新型可以在线监测CVT二次角差、CVT二次比差、CVT主电容电容值和CVT介质损耗参数，并且可以通过上述参数综合评估CVT运行状态。
【IPC分类】G01R35/02
【公开号】CN205353339
【申请号】CN201521030144
【发明人】张福州, 刘鹍, 陈贤顺, 黄嘉鹏, 胡娟, 罗睿希, 王红梅, 张翔, 张旭波, 刘澜波, 史强, 李涛, 戴太文
【申请人】国家电网公司, 国网四川省电力公司电力科学研究院, 国网四川省电力公司检修公司, 福建亿榕信息技术有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年12月10日