專利名稱：一種v/x接線牽引變壓器內(nèi)部溫升在線監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種V/Χ接線牽引變壓器內(nèi)部溫升在線監(jiān)測方法，屬于電氣絕緣在線 檢測與故障診斷領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
牽引變壓器是鐵路供電系統(tǒng)中最重要和最關(guān)鍵電氣設(shè)備之一，其運行的安全可靠 性直接關(guān)系到鐵路運輸系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和高效性，一旦發(fā)生故障，將有可能造成運行事 故，給國民經(jīng)濟造成不可估量的損失。變壓器的運行可靠性很大程度上取決于其絕緣狀態(tài)， 而變壓器內(nèi)部溫度是影響絕緣狀態(tài)最為關(guān)鍵的因素。目前測量變壓器內(nèi)部溫度主要分為直 接測量法和間接測量法。直接測量法是在繞組中靠近導(dǎo)線部分埋設(shè)傳感器，由溫度測量儀 直接測溫，測量結(jié)果精確，但需要在變壓器設(shè)計制造時預(yù)埋傳感器，維護技術(shù)復(fù)雜，價格昂 貴。因此，工程中常采用間接測量法，主要包括數(shù)值計算法，該方法基于建立變壓器內(nèi)部熱 傳遞模型，根據(jù)傳熱學(xué)理論和邊界條件求解變壓器內(nèi)部溫度場，計算精度較高，可以獲取求 解區(qū)域內(nèi)任一位置的溫度，但計算過程復(fù)雜，對計算機性能要求較高；另有熱模擬法，它是 將從電流互感器取得的附加電流在電熱元件上所產(chǎn)生的附加溫升，疊加到變壓器頂層油溫 度上，從而獲得變壓器的繞組熱點溫度，但目前使用的技術(shù)仍存在一定的誤差；再有是IEEE Std C57. 91-1995中Annex G推薦的計算方法，該方法采用疊加計算法和經(jīng)驗公式，主要適 用于電力變壓器的溫升計算，對于沖擊負荷大的牽引變壓器具有一定的局限性，計算誤差 較大。對于目前在重載和高速鐵路中廣泛應(yīng)用的V/Χ接線牽引變壓器，還未見關(guān)于溫升在 線監(jiān)測方法的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本專利的目的是提供一種V/Χ接線牽引變壓器內(nèi)部溫升在線監(jiān)測方法，該方法能 在線監(jiān)測V/Χ接線牽引變壓器內(nèi)部溫升，為V/Χ接線牽引變壓器的運行管理提供良好的技 術(shù)支持。本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術(shù)原理是在線監(jiān)測V/Χ接線牽引變壓器牽引繞組電流、 正饋繞組電流和頂層油溫度，利用基于V/Χ接線牽引變壓器內(nèi)部溫升熱路模型所建立的溫 升計算公式，得到變壓器內(nèi)部溫升結(jié)果的。本發(fā)明依據(jù)上述技術(shù)原理而采用的技術(shù)方案包括以下步驟第一步獲取變壓器相關(guān)參數(shù)，包括變壓器額定電壓、額定電流、繞組熱時間常數(shù)、 額定情況下頂層油溫升(是指頂層油溫度與環(huán)境溫度的差值，下同)和繞組熱點溫升(是 指繞組熱點溫度與頂層油溫度的差值，下同)；第二步，在線監(jiān)測V/Χ接線牽引變壓器牽引繞組電流、正饋繞組電流和頂層油溫 度；第三步利用基于V/Χ接線牽引變壓器內(nèi)部溫升熱路模型所建立的下列溫升計算 公式，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行計算處理，得出變壓器內(nèi)部溫升結(jié)果

權(quán)利要求
1. 一種V/X接線牽引變壓器內(nèi)部溫升在線監(jiān)測方法，其特征在于該方法包括以下步驟第一步，獲取變壓器相關(guān)參數(shù)，包括變壓器額定電壓、額定電流、繞組熱時間常數(shù)、額定 情況下頂層油溫升和繞組熱點溫升；第二步，在線監(jiān)測V/X接線牽引變壓器牽引繞組電流、正饋繞組電流和頂層油溫度； 第三步，利用下列算式，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行計算處理，得出V/X接線牽引變壓器運行中內(nèi) 部溫升；式中，IA.K表示高壓側(cè)A相額定電流，Itq表示A繞組側(cè)牽引繞組電流，Ifq表示A繞組 側(cè)正饋繞組電流，I10表示B繞組側(cè)牽引繞組電流，If0表示B繞組側(cè)正饋繞組電流，θ Α Η表 示A繞組熱點溫度，θ B H表示B繞組熱點溫度，θ TO表示頂層油溫度，Δ θ Η Κ表示額定情況 下繞組熱點溫升，τ ff表示繞組熱時間常數(shù)，K表示變壓器變比，η表示溫升修正系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的V/X接線牽引變壓器內(nèi)部溫升在線監(jiān)測方法，其特征在于在 所述第二步是利用上位機(4)發(fā)去數(shù)據(jù)監(jiān)測指令，由安裝在變壓器頂部的頂層油溫度監(jiān)測 模塊(1)在線監(jiān)測變壓器頂層油溫度，并由安裝在饋線保護測控盤內(nèi)的負荷電流監(jiān)測模塊 (2)在線監(jiān)測變壓器牽引繞組電流、正饋繞組電流，其監(jiān)測數(shù)據(jù)再通過前置通信模塊(3)上 傳至上位機(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的V/X接線牽引變壓器內(nèi)部溫升在線監(jiān)測方法，其特征在 于針對所述第三步的計算結(jié)果設(shè)有預(yù)警值，計算所得的溫度值超過其預(yù)警值時即發(fā)出報警 信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種V/X接線牽引變壓器內(nèi)部溫升在線監(jiān)測方法。該方法包括第一步，獲取變壓器基本參數(shù)；第二步，在線監(jiān)測變壓器牽引繞組電流、正饋繞組電流和頂層油溫度，并上傳至上位機；第三步，利用基于V/X接線牽引變壓器內(nèi)部溫升熱路模型建立的內(nèi)部溫升計算公式，對在線監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行計算處理，得出V/X接線牽引變壓器運行中內(nèi)部溫升情況。本發(fā)明特別針對目前運用廣泛于我國重載鐵路和高速鐵路的V/X接線牽引變壓器，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，需要監(jiān)測的數(shù)據(jù)量少并易于監(jiān)測，數(shù)據(jù)處理過程簡單，對計算機性能要求較低，普通工控機就能滿足運算要求，計算精確度較高。
文檔編號G01R31/00GK102087321SQ20101053681
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者劉君, 吳廣寧, 周利軍, 曹保江, 曹曉斌, 李瑞芳, 王鵬, 閔英杰, 高國強, 高波 申請人:西南交通大學(xué)