针对高过载变压器及特殊变压器的容量检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种针对高过载变压器及特殊变压器的容量检测方法，包括获取目标变压器的数据参数；计算目标变压器的实测参数；计算目标变压器的运行容量分析值；计算目标变压器的过载能力值；计算得到目标变压器的实际运行容量，完成目标变压器的容量检测。本发明专利技术还公开了一种实现所述针对高过载变压器及特殊变压器的容量检测方法的系统。本发明专利技术通过创新的检测方法设计以及硬件设计，不仅实现了针对高过载变压器及特殊变压器的容量检测，而且可靠性高、精确性好且效率较高。精确性好且效率较高。精确性好且效率较高。

【技术实现步骤摘要】
针对高过载变压器及特殊变压器的容量检测方法及系统


[0001]本专利技术属于电气自动化
，具体涉及一种针对高过载变压器及特殊变压器的容量检测方法及系统。

技术介绍

[0002]随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，保证电能的稳定可靠供应，就成为了电力系统最重要的任务之一。
[0003]目前，电力系统通过监测发现，电力系统中超负荷运行的变压器数量急剧上升。经过实地调查发现，这类超负荷运行的变压器，往往是用户自私改造的高过载变压器及特殊变压器；这类变压器采用能够过载运行和使用的节能型“特种”变压器(改装变压器)，能够以超容的方式运行，其真实负荷远超其铭牌所标的额定容量，而且该类变压器存在过载能力较强的特性，最大可以承载1至2倍的用电负载且能长时间正常运行。
[0004]但是，这类变压器在电力系统中长时间运行，对电力系统的安全稳定运行带来了极大的隐患。因此，对于这类高过载变压器及特殊变压器的检测，就显得尤为重要。
[0005]针对这类变压器的实际检测，最简单的方式就是实际检测目标变压器的容量，并将检测到的容量与变压器的铭牌数据进行对比，从而实现对高过载变压器及特殊变压器的判定。但是，目前常用的变压器容量测试技术，并未考虑高过载变压器及特殊变压器在设计上的改动因素，因此在现场测试时，现有方案并不能针对该类变压器的容量进行准确的检测。这种情况，使得现有电力系统面临着较大的运行风险。

技术实现思路
<br/>[0006]本专利技术的目的之一在于提供一种可靠性高、精确性好且效率较高的针对高过载变压器及特殊变压器的容量检测方法。
[0007]本专利技术的目的之二在于提供一种实现所述针对高过载变压器及特殊变压器的容量检测方法的系统。
[0008]本专利技术提供的这种针对高过载变压器及特殊变压器的容量检测方法，包括如下步骤：
[0009]S1.获取目标变压器的数据参数；
[0010]S2.根据步骤S1获取的目标变压器的数据参数，计算目标变压器的实测参数；
[0011]S3.根据步骤S2计算得到的实测参数，计算目标变压器的运行容量分析值；
[0012]S4.根据步骤S3计算得到的目标变压器的运行容量分析值，计算目标变压器的过载能力值；
[0013]S5.根据步骤S4计算得到的目标变压器的过载能力值，计算得到目标变压器的实际运行容量，完成目标变压器的容量检测。
[0014]步骤S2所述的根据步骤S1获取的目标变压器的数据参数，计算目标变压器的实测
参数，具体包括如下步骤：
[0015]计算目标变压器的基础运行容量的步骤；
[0016]计算目标变压器的总损耗的步骤；
[0017]计算目标变压器在自然油循环自冷散热中总的散热量的步骤；
[0018]计算目标变压器有效散热面积和温升的步骤。
[0019]所述的计算目标变压器的基础运行容量，具体包括如下步骤：
[0020]测量目标变压器的绕组直流电阻，分别计算一对绕组的线电阻平均值R1和R2；
[0021]按照目标变压器的类型，假定目标变压器的假定额定容量S
″
n
，并根据S
″
n
确定假定额定电流；
[0022]测量目标变压器的空载损耗P0和空载电流I0；
[0023]测量目标变压器的负载损耗P
kt
和短路阻抗z
kt
；
[0024]采用如下算式将负载损耗折算到假定额定电流并校正到参考温度：
[0025][0026]式中P
kb
为目标变压器折算到假定额定电流下、参考温度为θ℃时的负载损耗；P
kt
为测量得到的目标变压器的负载损耗；I
r
为施加电压侧的假定额定电流；I
k
为施加电压侧的试验电流；K
θ
为温度系数，且目标变压器为铜绕组则目标变压器为铝绕组则t为测量温度；I
1n
为线电阻平均值为R1的绕组所对应的假定额定电流，I
2n
为线电阻平均值为R2的绕组所对应的假定额定电流；
[0027]采用如下公式将短路阻抗折算并校正到参考温度：
[0028][0029]式中z
kb
为参考温度为θ℃时的短路阻抗；z
kt
为测量温度为t时测量得到的短路阻抗，且U
kt
为测量温度为t时通过试验电流I
k
的短路电压，U
r
为施加电压侧的额定电压；P
kt
为测量得到的目标变压器的负载损耗；
[0030]根据国标的规定，判定参考温度为θ℃时的短路阻抗z
kb
与假定额定容量S
″
n
所对应的标准短路阻抗之间的偏差值，是否在设定范围内：
[0031]若在设定范围内，则认定假定额定容量S
″
n
为目标变压器的基础运行容量S
′
n
；
[0032]若不在设定范围内，则计算得到目标变压器的基础运行容量S'
n
为U
n
为目标变压器的额定电压。
[0033]所述的计算目标变压器的总损耗，具体包括如下步骤：
[0034]采用如下算式计算得到目标变压器的总损耗P：
[0035][0036]式中P0为目标变压器的空载损耗；I为目标变压器的低压侧电流或者高压侧电流，I
n
为目标变压器的低压侧额定电流或者高压侧额定电流，且I与I
n
对应；P
w
为目标变压器的额定负载时的负载损耗。
[0037]所述的计算目标变压器在自然油循环自冷散热中总的散热量，具体包括如下步骤：
[0038]采用如下算式计算目标变压器的辐射散热Q
f
：
[0039][0040]式中A
f
为目标变压器的辐射表面积；ε为表面发射率；T
w
为目标变压器的壁面温度；T
f
为环境温度；
[0041]采用如下算式计算目标变压器的自然对流换热Q
d
：
[0042]Q
d
＝hA(T
w
‑
T
f
)
[0043]式中h为对流换热系数，且λ为空气热导率，N
u
为努塞尔数，l为特征长度；A为目标变压器的对流换热面积；
[0044]最后，计算得到目标变压器在自然油循环自冷散热中总的散热量Q1为Q1＝Q
f
+Q
d
。
[0045]所述的计算目标变压器在自然油循环自冷散热中总的散热量，还包括如下步骤：
[0046]若目标变压器在运行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对高过载变压器及特殊变压器的容量检测方法，包括如下步骤：S1.获取目标变压器的数据参数；S2.根据步骤S1获取的目标变压器的数据参数，计算目标变压器的实测参数；S3.根据步骤S2计算得到的实测参数，计算目标变压器的运行容量分析值；S4.根据步骤S3计算得到的目标变压器的运行容量分析值，计算目标变压器的过载能力值；S5.根据步骤S4计算得到的目标变压器的过载能力值，计算得到目标变压器的实际运行容量，完成目标变压器的容量检测。2.根据权利要求1所述的针对高过载变压器及特殊变压器的容量检测方法，其特征在于步骤S2所述的根据步骤S1获取的目标变压器的数据参数，计算目标变压器的实测参数，具体包括如下步骤：计算目标变压器的基础运行容量的步骤；计算目标变压器的总损耗的步骤；计算目标变压器在自然油循环自冷散热中总的散热量的步骤；计算目标变压器有效散热面积和温升的步骤。3.根据权利要求2所述的针对高过载变压器及特殊变压器的容量检测方法，其特征在于所述的计算目标变压器的基础运行容量，具体包括如下步骤：测量目标变压器的绕组直流电阻，分别计算一对绕组的线电阻平均值R1和R2；按照目标变压器的类型，假定目标变压器的假定额定容量S”n
，并根据S”n
确定假定额定电流；测量目标变压器的空载损耗P0和空载电流I0；测量目标变压器的负载损耗P
kt
和短路阻抗z
kt
；采用如下算式将负载损耗折算到假定额定电流并校正到参考温度：式中P
kb
为目标变压器折算到假定额定电流下、参考温度为θ℃时的负载损耗；P
kt
为测量得到的目标变压器的负载损耗；I
r
为施加电压侧的假定额定电流；I
k
为施加电压侧的试验电流；K
θ
为温度系数，且目标变压器为铜绕组则目标变压器为铝绕组则t为测量温度；I
1n
为线电阻平均值为R1的绕组所对应的假定额定电流，I
2n
为线电阻平均值为R2的绕组所对应的假定额定电流；采用如下公式将短路阻抗折算并校正到参考温度：
式中z
kb
为参考温度为θ℃时的短路阻抗；z
kt
为测量温度为t时测量得到的短路阻抗，且U
kt
为测量温度为t时通过试验电流I
k
的短路电压，U
r
为施加电压侧的额定电压；P
kt
为测量得到的目标变压器的负载损耗；根据国标的规定，判定参考温度为θ℃时的短路阻抗z
kb
与假定额定容量S”n
所对应的标准短路阻抗之间的偏差值，是否在设定范围内：若在设定范围内，则认定假定额定容量S”n
为目标变压器的基础运行容量S
’
n
；若不在设定范围内，则计算得到目标变压器的基础运行容量S'
n
为U
n
为目标变压器的额定电压。4.根据权利要求3所述的针对高过载变压器及特殊变压器的容量检测方法，其特征在于所述的计算目标变压器的总损耗，具体包括如下步骤：采用如下算式计算得到目标变压器的总损耗P：式中P0为目标变压器的空载损耗；I为目标变压器的低压侧电流或者高压侧电流，I
n
为目标变压器的低压侧额定电流或者高压侧额定电流，且I与I
n
对应；P
w
为目标变压器的额定负载时的负载损耗。5.根据权利要求4所述的针对高过载变压器及特殊变压器的容量检测方法，其特征在于所述的计算目标变压器在自然油循环自冷散热中总的散热量，具体包括如下步骤：采用如下算式计算目标变压器的辐射散热Q
f
：式中A
f
为目标变压器的辐射表面积；ε为表面发射率；T
w
为目标变压器的壁面温度；T
f
为环境温度；采用如下算式计算目标变压器的自然对流换热Q
d
：Q
d
＝hA(T
w
‑
T
f
)式中h为对流换热系数，且λ为空气热导率，N
u
为努塞尔数，l为特征长度；A为目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：邝应群，龚蛟龙，陈湘媛，杨帅，邓钧夫，刘鑫，邓春平，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司供电服务中心计量中心国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：