变压器容量在线测量方法及系统技术方案

本发明专利技术属于电力系统技术领域，具体涉及一种变压器真实容量在线测量方法，该测量方法是针对实际运行中可能会出现变压器铭牌丢失，铭牌容量与实际不相符等情况提出的。其测量原理是通过分析变压器等效电路模型推导出变压器短路阻抗与其原、副边电压电流关系。为了避免在线测量变压器高压侧信号，该发明专利技术根据变压器正常运行时高压侧电压几乎不随负载发生变化的特性，利用理想交流电源信号代替其高压侧电压；随后简单运算采集到的副边电压、电流信号和理想电源信号，并进一步线性拟合运算所得信号，可得待测变压器的短路阻抗，最后利用短路阻抗法计算其真实容量；该测量方法克服了断电测量变压器容量的缺点，大大提高了在线测量技术的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统
，具体涉及一种变压器容量在线测量方法，同时还涉及一种变压器容量在线测量系统。
技术介绍
变压器额定容量表征着变压器传输电能的大小。变压器容量的选择是供电部门根据变压器位置、负荷及正常过负荷能力、事故过负荷的承受能力和变压器的经济运行的要求综合考虑的。但是目前市场上存在两种现象1) 一些用电单位更改变压器名牌容量，将大容量改为小容量以便少交基本电费；2)少数变压器生产企业在生产招标中，以小容量、高损耗的变压器冒充大容量、低损耗的变压器来达到盈利的目的。上述情况给个别企业带来一些非法利润，但对供电部门和电网却造成了严重的影响。针对上述问题需要一种有效的变压器容量测试方法。目前变压器容量的测试方法主要有损耗比较法、阻抗电压法和三元素法，但是这些方法均是在离线状态下进行测量的。 当对于联网运行的配电变压器容量存在质疑，需对其进行测试时，采用断电方法对变压器容量进行测量存在很大的弊端，不仅浪费大量的人力物力，而且不符合电网安全、可靠、经济、不间断供电的要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一是提供一种变压器容量在线测量方法，能在不降低测量精度的情况下，仅利用变压器低压侧电压、电流信号实现其容量的在线测量，而且不需要断电测量，从而大大增强了该方法利用的灵活性；本专利技术的目的之二是提供一种变压器容量在线测量系统。本专利技术的目的之一是通过以下技术方案实现的 该变压器容量在线测量方法，包括下列步骤步骤一建立变压器等效电路模型，根据电路模型得到变压器的短路阻抗与变压器原、 副边电压、电流之间的关系模型；所述短路阻抗与变压器原、副边电压、电流之间的关系模型基于以下关系式■ ■ ■ ■ Ii · Ul - U71 = Uv Jtr/j = — Z1. Λ Im ζ.；k 1 1式中，A为一次绕组的阻抗-’ifi、-h为一次侧电压、电流值、^t为二次侧电压、电ma. ; 21、} 力二7欠··^、 、流冑it ； }置力厉力石兹 、流 ’k ^mt ;zk ^mm 阻抗；步骤二 通过在线采集变压器一次侧电压和二次侧电压、电流信号，经变换得到可用于数学运算的电压和电流信号，利用理想交流恒压源信号代替待测变压器的一次侧电压信号，然后将采集到的电压、电流信号与理想恒压源信号进行运算处理，将处理后的信号进行线性拟合，结合变压器的短路阻抗与变压器原、副边电压、电流之间的关系，实时得到变压器的短路阻抗的值；步骤三利用短路阻抗法计算待测变压器的真实容量，实现变压器容量的在线测量。 进一步，在步骤一中，所述短路阻抗与其原、副边电压、电流的关系式通过如下步骤获得权利要求1.变压器容量在线测量方法，其特征在于包括下列步骤步骤一建立变压器等效电路模型，根据电路模型得到变压器的短路阻抗与变压器原、 副边电压、电流之间的关系模型；所述短路阻抗与变压器原、副边电压、电流之间的关系模型基于以下关系式2.根据权利要求ι所述的变压器容量在线测量方法，其特征在于在步骤一中，所述短路阻抗与其原、副边电压、电流的关系式通过如下步骤获得 υ根据变压器τ型等效电路模型可获得如下关系式3.根据权利要求2所述的变压器容量在线测量方法，其特征在于所述步骤二具体包括以下步骤21)用一个与变压器高压侧信号相等的理想电压源Us代替变压器高压侧电压信号；22)采集变压器二次侧电压信号U2和二次侧电流信号I2；23)将步骤22)中获得的二次侧信号与代替一次侧电压信号的理想恒压源Us进行数学变换，获取信号武和Z2众，其中左为变比；24)根据步骤23)中获得的交流信号Us-MJ2和J2众，经过线性拟合可得4.根据权利要求1或2或3所述的变压器容量在线测量方法，其特征在于步骤三包括以下具体步骤31)通过下式得到变压器的阻抗电压仏(％)5.变压器容量在线测量系统，其特征在于所述系统包括建模计算单元，建立变压器等效电路模型，根据电路模型得到变压器的短路阻抗与变压器原、副边电压、电流之间的关系模型，以及变压器短路阻抗与短路损耗和空载损耗之间的关系模型；在线采集单元，用于采集变压器二次侧电压、电流信号；短路阻抗值计算单元，将在线采集的变压器二次侧电压、电流信号和代替一次侧电压信号的理想电压源信号，经变换得到可用于数学运算的电压和电流信号，将数学运算所得的电压和电流信号经过线性拟合，结合变压器的短路阻抗与变压器原、副边电压、电流之间的关系模型，得到配电变压器的短路阻抗的值；变压器容量计算单元，根据短路阻抗的值，利用短路阻抗法计算待测变压器的真实容量。6.根据权利要求5所述的变压器容量在线测量系统，其特征在于所述短路阻抗与变压器真实额定容量的关系模型基于以下关系式人^Ul *Ut(%)/Zt ；式中，Un为变压器额定电压值.職为变压器阻抗电压 ’Zi为在线拟合计算出的变压器短路阻抗值。全文摘要本专利技术属于电力系统
，具体涉及一种变压器真实容量在线测量方法，该测量方法是针对实际运行中可能会出现变压器铭牌丢失，铭牌容量与实际不相符等情况提出的。其测量原理是通过分析变压器等效电路模型推导出变压器短路阻抗与其原、副边电压电流关系。为了避免在线测量变压器高压侧信号，该专利技术根据变压器正常运行时高压侧电压几乎不随负载发生变化的特性，利用理想交流电源信号代替其高压侧电压；随后简单运算采集到的副边电压、电流信号和理想电源信号，并进一步线性拟合运算所得信号，可得待测变压器的短路阻抗，最后利用短路阻抗法计算其真实容量；该测量方法克服了断电测量变压器容量的缺点，大大提高了在线测量技术的安全性。文档编号G01R31/00GK102393494SQ20111027341公开日2012年3月28日 申请日期2011年9月15日 优先权日2011年9月15日专利技术者何为, 叶君, 李霞, 陈民铀 申请人:重庆大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何为，陈民铀，李霞，叶君，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：