一种变压器组合运行电容匹配性检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种变压器组合运行电容匹配性检测方法及系统，通过结合待投入组合运行的变压器的技术参数以及变电站现场的主接线图，建立异构异参单相变压器组合运行模型，并且通过测量变压器的介质损耗，间接获得变压器的绕组对地和绕组之间的电容量，最后，利用获得的异构异参单相变压器组合运行模型对应的运行参数以及绕组对地和绕组之间的电容量对异构异参单相变压器组合运行模型的电容匹配性进行模拟，得出变压器组合运行时的电容匹配情况，对指导变压器组合运行提供了依据。由于无需进行现场试验，节省了试验装置的相关开支，降低了测量成本，且缩短了测量周期。

A method and system for detecting capacitance matching of transformer combination operation

The invention discloses a method and system for measuring the capacitance matching of transformer combined operation. By combining the technical parameters of the transformer and the main wiring diagram of the substation, the combined operation model of the heterogeneous heterophone single-phase transformer is established, and the transformer's dielectric loss is indirectly obtained by measuring the dielectric loss of the transformer. The capacitance between the ground and the winding between the winding of the press and the corresponding operation parameters of the combined operation model of the isomerism single phase transformer and the capacitance of the windings between the ground and the winding are simulated, and the capacitance matching of the combined operation model of the isomerism single phase transformer is simulated, and the combined operation of the transformer is obtained. The capacitance matching condition provides a basis for guiding the combined operation of transformers. Because no field test is needed, the relevant expenses of the test device are saved, the cost of measurement is reduced, and the measuring cycle is shortened.

【技术实现步骤摘要】
一种变压器组合运行电容匹配性检测方法及系统
本专利技术涉及变压器
，尤其涉及一种变压器组合运行电容匹配性检测方法及系统。
技术介绍
变压器是电力系统中核心设备之一，主要用于电压的升降。主变压器作为变电站中主要用于输变电的总降压变压器，一旦发生故障将会给电网造成巨大损失，因此一般需要给主变压器配置备用变压器，以便于在主变压器故障时及时投入备用变压器，最大限度的降低损失，提高运行可靠性。由于变压器的生产厂家较多、设备型号较多，且变压器的价格较为昂贵，难以为每台主变压器都配置同型号、同结构、同参数的备用变压器。因此变电站通常会考虑采用同一型号的备用变压器来作为所有的主变压器的备用，以减少备用变数量，提高经济性。此外，由于变电站中壳式变压器保有量大，持续运行年限较长，缺陷及故障时有发生，需进行修理或更换。但是壳式变结构复杂，且无国产生产厂家，故修理难度大、费用极高，因此一般考虑用芯式变压器作为备用变压器。在变电站中采用三台单相主变压器构成三相主变压器的情况下，如果其中一台单相变压器发生故障时，需要投入与其他两台单相主变压器结构不一样、参数不一样的单相备用变压器(即异构异参的单相变压器)来替代发生故障的主变压器。此时，便会出现异构异参单相变压器组合运行的情况。异构异参单相变压器组合运行的可行性需对技术参数、电容匹配性、接线和套管电流互感器变比等参数进行分析。其中，电容匹配性包括绕组对地及绕组间电容的匹配性。电容参数不匹配将导致组合运行变压器低压侧三相对地电压不平衡，影响变压器的运行性能和保护性能。因此，对异构异参单相变压器组合运行电容匹配性的研究就显得至关重要。由于变压器的造价高、停运损失大，传统的对异构异参单相变压器组合运行电容匹配性进行测量的试验手段往往投资高且测量周期长，导致变电站所需的成本大，不利于变电站的推广应用。
技术实现思路
本专利技术提供了一种变压器组合运行电容匹配性检测方法及系统，解决了传统的对异构异参单相变压器组合运行电容匹配性进行测量的试验手段往往投资高且测量周期长，导致变电站所需的成本大的技术问题。本专利技术提供的一种变压器组合运行电容匹配性检测方法，包括：根据待投入运行的变压器的技术参数和变电站的主接线图，建立异构异参单相变压器组合运行模型；测量所述待投入运行的变压器的介质损耗，获得所述待投入运行的变压器的绕组电容参数；根据绕组对地和绕组之间的电容量与介质损耗测量数据的数学关系，代入所述电容参数，求得所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量；获取所述异构异参单相变压器组合运行模型对应的系统等效电源参数、变压器参数和负荷参数；根据所述系统等效电源参数、所述变压器参数、所述负荷参数和所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量对所述异构异参单相变压器组合运行模型的电容匹配性进行模拟。优选地，所述测量所述待投入运行的变压器的介质损耗，获得所述待投入运行的变压器的绕组电容参数包括：基于西林电桥法测量所述待投入运行的变压器的介质损耗，获得所述待投入运行的变压器在高压侧加压且低压侧和铁芯接地情况下、低压侧加压且高压侧和铁芯接地情况下、高压侧和低压侧加压且铁芯接地情况下的绕组电容参数。优选地，所述根据绕组对地和绕组之间的电容量与介质损耗测量数据的数学关系，代入所述电容参数，求得所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量具体为：通过数学关系式求取所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量，所述数学关系式具体为：其中，Cg表示高压侧加压、低压侧和铁芯接地情况下所测得的电容量；Cd表示低压侧加压、高压侧和铁芯接地情况下所测得的电容量；Cg+d表示高压侧和低压侧加压、铁芯接地情况下所测得的电容量；C1表示高压绕组对地的，C2表示低压绕组对地电容，C12表示高低压绕组之间的耦合电容。优选地，所述根据所述系统等效电源参数、所述变压器参数、所述负荷参数和所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量对所述异构异参单相变压器组合运行模型的电容匹配性进行模拟具体包括：根据所述系统等效电源参数、所述变压器参数、所述负荷参数和所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量对所述异构异参单相变压器组合运行模型进行低压侧对地电压模拟，得到低压侧三相对地电压幅值和相位；根据所述三相对地电压幅值和相位，求取电压不平衡度。优选地，所述根据所述三相对地电压幅值和相位，求取电压不平衡度具体包括：根据所述三相对地电压幅值和相位，基于对称分量法求取三相正序分量、负序分量和零序分量，并求解电压不平衡度；求解电压不平衡度的公式具体为：其中，εU2表示三相电压负序不平衡度；εU0表示三相电压零序不平衡度；U1表示三相电压的正序分量方均根值；U2表示三相电压的负序分量方均根值；U0表示三相电压的零序分量方均根值。本专利技术提供的一种变压器组合运行电容匹配性检测系统，包括：建模模块，用于根据待投入运行的变压器的技术参数和变电站的主接线图，建立异构异参单相变压器组合运行模型；测量模块，用于测量所述待投入运行的变压器的介质损耗，获得所述待投入运行的变压器的绕组电容参数；求解模块，用于根据绕组对地和绕组之间的电容量与介质损耗测量数据的数学关系，代入所述电容参数，求得所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量；获取模块，用于获取所述异构异参单相变压器组合运行模型对应的系统等效电源参数、变压器参数和负荷参数；模拟模块，用于根据所述系统等效电源参数、所述变压器参数、所述负荷参数和所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量对所述异构异参单相变压器组合运行模型的电容匹配性进行模拟。优选地，所述测量模块包括：测量单元，用于基于西林电桥法测量所述待投入运行的变压器的介质损耗，获得所述待投入运行的变压器在高压侧加压且低压侧和铁芯接地情况下、低压侧加压且高压侧和铁芯接地情况下、高压侧和低压侧加压且铁芯接地情况下的绕组电容参数。优选地，所述求解模块具体包括：求解单元，用于通过数学关系式求取所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量，所述数学关系式具体为：其中，Cg表示高压侧加压、低压侧和铁芯接地情况下所测得的电容量；Cd表示低压侧加压、高压侧和铁芯接地情况下所测得的电容量；Cg+d表示高压侧和低压侧加压、铁芯接地情况下所测得的电容量；C1表示高压绕组对地的，C2表示低压绕组对地电容，C12表示高低压绕组之间的耦合电容。优选地，所述模拟模块包括：模拟单元，用于根据所述系统等效电源参数、所述变压器参数、所述负荷参数和所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量对所述异构异参单相变压器组合运行模型进行低压侧对地电压模拟，得到低压侧三相对地电压幅值和相位；求取单元，用于根据所述三相对地电压幅值和相位，求取电压不平衡度。优选地，所述求取单元具体用于：根据所述三相对地电压幅值和相位，基于对称分量法求取三相正序分量、负序分量和零序分量，并求解电压不平衡度；求解电压不平衡度的公式具体为：其中，εU2表示三相电压负序不平衡度；εU0表示三相电压零序不平衡度；U1表示三相电压的正序分量方均根值；U2表示三相电压的负序分量方均根值；U0表示三相电压的零序分量方均根值。从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：本专利技术中通过结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器组合运行电容匹配性检测方法，其特征在于，包括：根据待投入运行的变压器的技术参数和变电站的主接线图，建立异构异参单相变压器组合运行模型；测量所述待投入运行的变压器的介质损耗，获得所述待投入运行的变压器的绕组电容参数；根据绕组对地和绕组之间的电容量与介质损耗测量数据的数学关系，代入所述电容参数，求得所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量；获取所述异构异参单相变压器组合运行模型对应的系统等效电源参数、变压器参数和负荷参数；根据所述系统等效电源参数、所述变压器参数、所述负荷参数和所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量对所述异构异参单相变压器组合运行模型的电容匹配性进行模拟。

【技术特征摘要】
1.一种变压器组合运行电容匹配性检测方法，其特征在于，包括：根据待投入运行的变压器的技术参数和变电站的主接线图，建立异构异参单相变压器组合运行模型；测量所述待投入运行的变压器的介质损耗，获得所述待投入运行的变压器的绕组电容参数；根据绕组对地和绕组之间的电容量与介质损耗测量数据的数学关系，代入所述电容参数，求得所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量；获取所述异构异参单相变压器组合运行模型对应的系统等效电源参数、变压器参数和负荷参数；根据所述系统等效电源参数、所述变压器参数、所述负荷参数和所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量对所述异构异参单相变压器组合运行模型的电容匹配性进行模拟。2.根据权利要求1所述的变压器组合运行电容匹配性检测方法，其特征在于，所述测量所述待投入运行的变压器的介质损耗，获得所述待投入运行的变压器的绕组电容参数包括：基于西林电桥法测量所述待投入运行的变压器的介质损耗，获得所述待投入运行的变压器在高压侧加压且低压侧和铁芯接地情况下、低压侧加压且高压侧和铁芯接地情况下、高压侧和低压侧加压且铁芯接地情况下的绕组电容参数。3.根据权利要求2所述的变压器组合运行电容匹配性检测方法，其特征在于，所述根据绕组对地和绕组之间的电容量与介质损耗测量数据的数学关系，代入所述电容参数，求得所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量具体为：通过数学关系式求取所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量，所述数学关系式具体为：其中，Cg表示高压侧加压、低压侧和铁芯接地情况下所测得的电容量；Cd表示低压侧加压、高压侧和铁芯接地情况下所测得的电容量；Cg+d表示高压侧和低压侧加压、铁芯接地情况下所测得的电容量；C1表示高压绕组对地的，C2表示低压绕组对地电容，C12表示高低压绕组之间的耦合电容。4.根据权利要求1所述的变压器组合运行电容匹配性检测方法，其特征在于，所述根据所述系统等效电源参数、所述变压器参数、所述负荷参数和所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量对所述异构异参单相变压器组合运行模型的电容匹配性进行模拟具体包括：根据所述系统等效电源参数、所述变压器参数、所述负荷参数和所述待投入运行的变压器的绕组对地和绕组之间的电容量对所述异构异参单相变压器组合运行模型进行低压侧对地电压模拟，得到低压侧三相对地电压幅值和相位；根据所述三相对地电压幅值和相位，求取电压不平衡度。5.根据权利要求4所述的变压器组合运行电容匹配性检测方法，其特征在于，所述根据所述三相对地电压幅值和相位，求取电压不平衡度具体包括：根据所述三相对地电压幅值和相位，基于对称分量法求取三相正序分量、负序分量和零序分量，并求解电压不平衡度；求解电压不平衡度的公式具体为：其中，εU2表示三相电压负序不平衡度；εU0表...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓凤，孙文星，周原，李谦，杨翠茹，杨贤，吕鸿，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44