專利名稱：變壓器容量在線測量方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變壓器容量在線測量方法，同時還涉及一種變壓器容量在線測量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
變壓器額定容量表征著變壓器傳輸電能的大小。變壓器容量的選擇是供電部門根據(jù)變壓器位置、負(fù)荷及正常過負(fù)荷能力、事故過負(fù)荷的承受能力和變壓器的經(jīng)濟運行的要求綜合考慮的。但是目前市場上存在兩種現(xiàn)象1) 一些用電單位更改變壓器名牌容量，將大容量改為小容量以便少交基本電費；2)少數(shù)變壓器生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)招標(biāo)中，以小容量、高損耗的變壓器冒充大容量、低損耗的變壓器來達到盈利的目的。上述情況給個別企業(yè)帶來一些非法利潤，但對供電部門和電網(wǎng)卻造成了嚴(yán)重的影響。針對上述問題需要一種有效的變壓器容量測試方法。目前變壓器容量的測試方法主要有損耗比較法、阻抗電壓法和三元素法，但是這些方法均是在離線狀態(tài)下進行測量的。 當(dāng)對于聯(lián)網(wǎng)運行的配電變壓器容量存在質(zhì)疑，需對其進行測試時，采用斷電方法對變壓器容量進行測量存在很大的弊端，不僅浪費大量的人力物力，而且不符合電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟、不間斷供電的要求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的之一是提供一種變壓器容量在線測量方法，能在不降低測量精度的情況下，僅利用變壓器低壓側(cè)電壓、電流信號實現(xiàn)其容量的在線測量，而且不需要斷電測量，從而大大增強了該方法利用的靈活性；本發(fā)明的目的之二是提供一種變壓器容量在線測量系統(tǒng)。本發(fā)明的目的之一是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 該變壓器容量在線測量方法，包括下列步驟
步驟一建立變壓器等效電路模型，根據(jù)電路模型得到變壓器的短路阻抗與變壓器原、 副邊電壓、電流之間的關(guān)系模型；
所述短路阻抗與變壓器原、副邊電壓、電流之間的關(guān)系模型基于以下關(guān)系式
■ ■ ■ ■ Ii · Ul - U71 = Uv Jtr/j = — Z1. Λ Im ζ.；
k 1 1
式中，A為一次繞組的阻抗-’ifi、-h為一次側(cè)電壓、電流值、^t為二次側(cè)電壓、電
ma. ; 21、} 力二7欠··^、 、流冑it ； }置力厲力石茲 、流 ’k ^mt ;zk ^mm 阻抗；
步驟二 通過在線采集變壓器一次側(cè)電壓和二次側(cè)電壓、電流信號，經(jīng)變換得到可用于數(shù)學(xué)運算的電壓和電流信號，利用理想交流恒壓源信號代替待測變壓器的一次側(cè)電壓信號，然后將采集到的電壓、電流信號與理想恒壓源信號進行運算處理，將處理后的信號進行線性擬合，結(jié)合變壓器的短路阻抗與變壓器原、副邊電壓、電流之間的關(guān)系，實時得到變壓器的短路阻抗的值；
步驟三利用短路阻抗法計算待測變壓器的真實容量，實現(xiàn)變壓器容量的在線測量。
進一步，在步驟一中，所述短路阻抗與其原、副邊電壓、電流的關(guān)系式通過如下步驟獲得
權(quán)利要求
1.變壓器容量在線測量方法，其特征在于包括下列步驟步驟一建立變壓器等效電路模型，根據(jù)電路模型得到變壓器的短路阻抗與變壓器原、 副邊電壓、電流之間的關(guān)系模型；所述短路阻抗與變壓器原、副邊電壓、電流之間的關(guān)系模型基于以下關(guān)系式
2.根據(jù)權(quán)利要求ι所述的變壓器容量在線測量方法，其特征在于在步驟一中，所述短路阻抗與其原、副邊電壓、電流的關(guān)系式通過如下步驟獲得 υ根據(jù)變壓器τ型等效電路模型可獲得如下關(guān)系式
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器容量在線測量方法，其特征在于所述步驟二具體包括以下步驟21)用一個與變壓器高壓側(cè)信號相等的理想電壓源Us代替變壓器高壓側(cè)電壓信號；22)采集變壓器二次側(cè)電壓信號U2和二次側(cè)電流信號I2；23)將步驟22)中獲得的二次側(cè)信號與代替一次側(cè)電壓信號的理想恒壓源Us進行數(shù)學(xué)變換，獲取信號武和Z2眾，其中左為變比；24)根據(jù)步驟23)中獲得的交流信號Us-MJ2和J2眾，經(jīng)過線性擬合可得
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的變壓器容量在線測量方法，其特征在于步驟三包括以下具體步驟31)通過下式得到變壓器的阻抗電壓仏(％)
5.變壓器容量在線測量系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括建模計算單元，建立變壓器等效電路模型，根據(jù)電路模型得到變壓器的短路阻抗與變壓器原、副邊電壓、電流之間的關(guān)系模型，以及變壓器短路阻抗與短路損耗和空載損耗之間的關(guān)系模型；在線采集單元，用于采集變壓器二次側(cè)電壓、電流信號；短路阻抗值計算單元，將在線采集的變壓器二次側(cè)電壓、電流信號和代替一次側(cè)電壓信號的理想電壓源信號，經(jīng)變換得到可用于數(shù)學(xué)運算的電壓和電流信號，將數(shù)學(xué)運算所得的電壓和電流信號經(jīng)過線性擬合，結(jié)合變壓器的短路阻抗與變壓器原、副邊電壓、電流之間的關(guān)系模型，得到配電變壓器的短路阻抗的值；變壓器容量計算單元，根據(jù)短路阻抗的值，利用短路阻抗法計算待測變壓器的真實容量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變壓器容量在線測量系統(tǒng)，其特征在于所述短路阻抗與變壓器真實額定容量的關(guān)系模型基于以下關(guān)系式人^Ul *Ut(%)/Zt ；式中，Un為變壓器額定電壓值.職為變壓器阻抗電壓 ’Zi為在線擬合計算出的變壓器短路阻抗值。
全文摘要
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變壓器真實容量在線測量方法，該測量方法是針對實際運行中可能會出現(xiàn)變壓器銘牌丟失，銘牌容量與實際不相符等情況提出的。其測量原理是通過分析變壓器等效電路模型推導(dǎo)出變壓器短路阻抗與其原、副邊電壓電流關(guān)系。為了避免在線測量變壓器高壓側(cè)信號，該發(fā)明根據(jù)變壓器正常運行時高壓側(cè)電壓幾乎不隨負(fù)載發(fā)生變化的特性，利用理想交流電源信號代替其高壓側(cè)電壓；隨后簡單運算采集到的副邊電壓、電流信號和理想電源信號，并進一步線性擬合運算所得信號，可得待測變壓器的短路阻抗，最后利用短路阻抗法計算其真實容量；該測量方法克服了斷電測量變壓器容量的缺點，大大提高了在線測量技術(shù)的安全性。
文檔編號G01R31/00GK102393494SQ20111027341
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者何為, 葉君, 李霞, 陳民鈾 申請人:重慶大學(xué)