一种变压器绕组状态在线监测装置及其监测方法

摘要

本发明公开了一种变压器绕组状态在线监测装置及其监测方法，该装置用于变压器绕组变形及绕组接触不良在线监测，包括信息采集单元、参数辨识单元、参数处理单元和诊断监控策略调整单元。其中信息采集单元通过数据通道实时采集变压器原、副边两侧的电压和电流信息；参数辨识单元利用信号采集单元提供的电压、电流实时信息，对表征变压器绕组状态的绕组电阻、漏电感参数进行辨识；参数处理单元计算分析辨识得到的参数值相对参数基准值的偏差量，并将偏差量作为衡量变压器绕组状态优劣程度的特征量，参数处理单元与辨识单元一起保证了变压器绕组状态的实时监测；诊断和监控策略调整单元根据参数的偏差量判断绕组是否存在变形或接触不良缺陷，并根据缺陷种类及其严重程度做出相应的监控策略调整方案，严重时变压器直接退出运行。

主权项

1.一种变压器绕组状态在线监测装置，其特征在于：用于变压器绕组变形、绕组接触不良和分接头接触不良缺陷的在线监测，装置包括信息采集单元、参数辨识单元、参数处理单元和诊断监控策略调整单元，所述在线监测装置的检测方法，按照如下步骤：(A)在线监测装置在上电启动之后，设定被保护变压器的铭牌参数：短路电压u_k％、短路损耗P_k、变压器额定容量S_b、变压器额定电压U_b、额定电流I_b，变压器额定变比n_B；根据铭牌参数计算变压器等值电阻r_k和漏电感L_k；(B)信息采集单元实时采集变压器分接头调节信号以及变压器原边电压电流信号u_1j、i_1j，副边电压电流信号u_2j、i_2j，其中j为A、B、C三相；(C)若满足定时启动、变压器分接头调节、电流有效值持续50个周波大于I_b、变压器停运后的再次投入、经历一次峰值大于3I_b的短路冲击电流五个条件中的任意一个，参数辨识单元启动；否则返回步骤(B)；(D)若参数辨识单元启动，则以变压器等值回路方程为模型、利用正常运行时变压器电压电流瞬时值采取最小二乘方法实现变压器三相绕组等值电阻r_kj及等值电感L_kj的在线辨识；j为A、B、C三相；(E)绕组参数在线辨识完毕，参数处理单元计算得到变压器三相绕组等值电阻及漏电感的偏差量分别为：$\left\{\begin{array}{c}\delta r_{\mathrm{kj}}^i=\frac{r_{\mathrm{kj}}^i-r_{\mathrm{kj}}^b}{r_{\mathrm{kj}}^b}\times 100\%\\ \delta L_{\mathrm{kj}}^i=\frac{L_{\mathrm{kj}}^i-L_{\mathrm{kj}}^b}{L_{\mathrm{kj}}^b}\times 100\%\end{array}\right.---\left(1\right)$式（1）中，分别为第i次在线辨识得到的j相绕组等值电阻、漏电感值，分别为j相绕组等值电阻、漏电感的基准值；对于新投运的变压器，基准值可由变压器铭牌参数获取或采用首次参数辨识结果，对于已长期运行过的变压器，基准值的确定应参考变压器上次短路试验结果或重新投运后首次参数辨识结果；(F)当大于阈值δL时，诊断出变压器绕组存在变形并根据值发出不同等级告警信号；当大于阈值δr时，诊断出变压器存在接触不良缺陷并发出告警信号；无变形和接触不良缺陷时，返回步骤(B)；(G)根据计算值调整绕组状态监测策略，当超过阈值时采用连续监测，当接近阈值时则改变定时启动时间缩短监测时间间隔。