一种基于自激振荡波的变压器绕组波过程校验方法技术

本申请提供了一种基于自激振荡波的变压器绕组波过程校验方法，利用变压器漏抗或励磁阻抗与电容型套管、绕组对地和绕组匝间的杂散电容构成的振荡回路，通过在变压器星型绕组中性点连接施加直流电压后将中性点迅速接地，得到自激振荡波形，通过变压器实际的自激振荡波形和变压器绕组波模型比较，能准确判断变压器绕组波模型的准确性。

A calibration method for wave process of transformer winding based on self oscillating wave

This application provides a method of transformer winding wave process calibration based on self-excited oscillation wave. The transformer leakage reactance or excitation impedance is used to connect the neutral point rapidly by applying DC voltage to the neutral point of the transformer star winding, which is composed of the capacitive bushing, the stray capacitance of the winding to the ground and the stray capacitance between the winding turns. By comparing the actual self-excited oscillation waveform of transformer with the transformer winding wave model, the accuracy of the transformer winding wave model can be accurately judged.

【技术实现步骤摘要】
一种基于自激振荡波的变压器绕组波过程校验方法
本申请涉及变压器设备领域，尤其涉及一种基于自激振荡波的变压器绕组波过程校验方法。
技术介绍
变压器绕组在雷电冲击全波、雷电冲击截波等入浸冲击波的作用下，起始电位分布、电位梯度和各线饼的冲击响应特性对于变压器设计及故障诊断有重要作用。当冲击电压波侵入变压器某一绕组时，可在变压器的其他绕组上出现很高的感应电压，即变压器绕组之间的波过程。在某些条件下，变压器绕组之间的感应过电压可能超过低压绕组的绝缘水平，造成绝缘击穿事故；同理在某些条件下，当冲击波侵入低压绕组时，高压绕组上也会产生很高的感应过电压，可能超过其绝缘水平，造成绝缘击穿事故。目前，110kV及以上电力变压器绕组波过程建模已广泛应用于电力变压器设计及故障诊断，其主要的建模仿真软件有MATLAB、PSCAD、EMTP/ATP等。但波过程模型建立后，尚无检验模型准确性的方法，众多科研机构及高校建立的绕组波过程模型无法进行准确性判断，以绕组波过程模型设计的变压器绕组结构绝缘性能较差。
技术实现思路
本申请提供了一种基于自激振荡波的变压器绕组波过程校验方法，以解决波过程模型建立后，尚无检验模型准确性的方法，众多科研机构及高校建立的绕组波过程模型无法进行准确性判断，以绕组波过程模型设计的变压器绕组结构绝缘性能较差的问题。本申请提供一种基于自激振荡波的变压器绕组波过程校验方法包括：步骤S1：构建待测变压器自激振荡波形回路；步骤S2：将所述待测变压器自激振荡波形回路中的三相变压器的中性点接地，测量三相变压器的自激振荡波形；步骤S3：根据所述三相变压器的自激振荡波形，得到第一振荡频率和第一振荡时间；步骤S4：建立与所述待测变压器自激振荡波形回路对应的变压器绕组波模型；步骤S5：对所述变压器绕组波模型输入过电压后接地，得到所述变压器绕组波模型输入端或输出端的自激振荡波形；步骤S6：根据所述变压器绕组波模型输入端或输出端的自激振荡波形，得到第二振荡频率和第二振荡时间；步骤S7：将所述第二振荡频率与第一振荡频率比较，所述第二振荡时间与所述第一振荡时间比较，判断是否满足预设条件，若不满足，则跳转至步骤S4；若满足，则所述变压器绕组波模型准确。进一步地，所述待测变压器自激振荡波形回路包括三相变压器、第一直流高压发生器、第一开关、第一波形测量器、分压电容以及对地杂散电容；所述三相变压器的三个高压绕组首尾顺次相连，所述三相变压器的三个低压绕组的一端连接于一点，形成中性点；所述第一直流高压发生器与所述中性点连接；所述中性点还通过第一开关接地；所述三相变压器的三个低压绕组的另一端均通过对地杂散电容和分压电容接地；所述第一波形测量器连接于每个对地杂散电容与对应的分压电容之间；每个所述低压绕组均等距离设有多个绕组匝间杂散电容；每个所述低压绕组通过多个绕组匝间杂散电容接地。进一步地，所述第一直流高压发生器与所述中性点之间设有保护电阻。进一步地，所述变压器绕组波模型包括顺次连接的多个自激振荡单元；每个所述自激振荡单元包括自感、等效对地电容和等效绕组匝间电容；所述等效对地电容与所述等效绕组匝间电容并联；所述等效绕组匝间电容的两端分别通过等效对地电容接地；所述变压器绕组模型的输入端连接有第二高压直流电源。由以上技术方案可知，本申请提供了一种基于自激振荡波的变压器绕组波过程校验方法，利用变压器漏抗或励磁阻抗与电容型套管、绕组对地和绕组匝间的杂散电容构成的振荡回路，通过在变压器星型绕组中性点连接施加直流电压后将中性点迅速接地，得到自激振荡波形，通过变压器实际的自激振荡波形和变压器绕组波模型比较，能准确判断变压器绕组波模型的准确性。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请提供一种基于自激振荡波的变压器绕组波过程校验方法的流程图；图2为待测变压器自激振荡波形回路的电路原理图；图3为待测变压器自激振荡波形回路产生的自激振荡波形；图4为变压器绕组波模型的电路原理图；图5为变压器绕组波模型产生的自激振荡波形。具体实施方式参见图1，本申请提供一种基于自激振荡波的变压器绕组波过程校验方法包括：步骤S1：构建待测变压器自激振荡波形回路。参见图2，所述待测变压器自激振荡波形回路包括三相变压器、第一直流高压发生器、第一开关、第一波形测量器、分压电容C2以及对地杂散电容C0；所述三相变压器的三个高压绕组首尾顺次相连，所述三相变压器的三个低压绕组Lm的一端连接于一点，形成中性点；所述第一直流高压发生器与所述中性点连接；所述中性点还通过第一开关接地；所述三相变压器的三个低压绕组Lm的另一端均通过对地杂散电容C0和分压电容C2接地；所述第一波形测量器连接于每个对地杂散电容C0与对应的分压电容C2之间；每个所述低压绕组Lm均等距离设有多个绕组匝间杂散电容C1；每个所述低压绕组Lm通过多个绕组匝间杂散电容C1接地。优选地，所述第一直流高压发生器与所述中性点之间设有保护电阻R。步骤S2：将所述待测变压器自激振荡波形回路中的三相变压器的中性点接地，测量三相变压器的自激振荡波形。将所述待测变压器自激振荡波形回路中的三相变压器的中性点接地，即将第一开关闭合，然后利用对地杂散电容C0、分压电容C2、电容型套管和三相变压器漏抗或励磁阻抗产生自激振荡，利用第一波形测量器测量三相变压器所产生的自激振荡波形，如图3所示。步骤S3：根据所述三相变压器的自激振荡波形，得到第一振荡频率和第一振荡时间。步骤S4：建立与所述待测变压器自激振荡波形回路对应的变压器绕组波模型。参见图4，所述变压器绕组波模型包括顺次连接的多个自激振荡单元；每个所述自激振荡单元包括自感L1、等效对地电容C4和等效绕组匝间电容C3；所述等效对地电容C4与所述等效绕组匝间电容C3并联；所述等效绕组匝间电容C3的两端分别通过等效对地电容C4接地。变压器绕组波模型的输入端连接有第二高压直流电源，第二高压直流电源还通过第二开关K2接地，变压器绕组波模型的输出端连接有第二波形测量器。步骤S5：对所述变压器绕组波模型输入过电压后接地，得到所述变压器绕组波模型输入端或输出端的自激振荡波形。参见图4，将K2关闭后可实现变压器绕组波模型输入过电压后接地。变压器绕组波模型的O端输入过电压，从X端测量自激振荡波形。步骤S6：根据所述变压器绕组波模型输入端或输出端的自激振荡波形，得到第二振荡频率和第二振荡时间。测量得到自激振荡波形，如图5所示。步骤S7：将所述第二振荡频率与第一振荡频率比较，所述第二振荡时间与所述第一振荡时间比较，判断是否满足预设条件，若不满足，则跳转至步骤S4；若满足，则所述变压器绕组波模型准确。预设条件可以是第二振荡频率与第一振荡频率的预设差值，以及第二振荡时间与第一振荡时间的预设差值，如果不满足预设条件，则重新跳转至步骤S4，重新建立模型。由以上技术方案可知，本申请提供了一种基于自激振荡波的变压器绕组波过程校验方法，利用变压器漏抗或励磁阻抗与电容型套管、绕组对地和绕组匝间的杂散电容构成的振荡回路，通过在变压器星型绕组中性点连接施加直流电压后将中性点迅速接地，得到自激振本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于自激振荡波的变压器绕组波过程校验方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1：构建待测变压器自激振荡波形回路；步骤S2：将所述待测变压器自激振荡波形回路中的三相变压器的中性点接地，测量三相变压器的自激振荡波形；步骤S3：根据所述三相变压器的自激振荡波形，得到第一振荡频率和第一振荡时间；步骤S4：建立与所述待测变压器自激振荡波形回路对应的变压器绕组波模型；步骤S5：对所述变压器绕组波模型输入过电压后接地，得到所述变压器绕组波模型输入端或输出端的自激振荡波形；步骤S6：根据所述变压器绕组波模型输入端或输出端的自激振荡波形，得到第二振荡频率和第二振荡时间；步骤S7：将所述第二振荡频率与第一振荡频率比较，所述第二振荡时间与所述第一振荡时间比较，判断是否满足预设条件，若不满足，则跳转至步骤S4；若满足，则所述变压器绕组波模型准确。

【技术特征摘要】
1.一种基于自激振荡波的变压器绕组波过程校验方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1：构建待测变压器自激振荡波形回路；步骤S2：将所述待测变压器自激振荡波形回路中的三相变压器的中性点接地，测量三相变压器的自激振荡波形；步骤S3：根据所述三相变压器的自激振荡波形，得到第一振荡频率和第一振荡时间；步骤S4：建立与所述待测变压器自激振荡波形回路对应的变压器绕组波模型；步骤S5：对所述变压器绕组波模型输入过电压后接地，得到所述变压器绕组波模型输入端或输出端的自激振荡波形；步骤S6：根据所述变压器绕组波模型输入端或输出端的自激振荡波形，得到第二振荡频率和第二振荡时间；步骤S7：将所述第二振荡频率与第一振荡频率比较，所述第二振荡时间与所述第一振荡时间比较，判断是否满足预设条件，若不满足，则跳转至步骤S4；若满足，则所述变压器绕组波模型准确。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待测变压器自激振荡波形回路包括三相变压器、第一直流高压发生器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红文，王科，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53