一種利用參數(shù)識(shí)別測(cè)量變壓器一二次側(cè)漏電感和電阻的計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力用變壓器、互感器、電抗器等進(jìn)行電阻電感等參數(shù)測(cè)量試驗(yàn)，特別 適用于變壓器的一二次側(cè)漏感、電阻測(cè)量。 技術(shù)背景
[0002] 變壓器、電抗器和互感器等鐵磁線圈元件作為電力系統(tǒng)中重要元件，隨著輸變電 容量的增大變壓器的電壓等級(jí)和容量逐漸增大，隨著輸電距離的增長(zhǎng)補(bǔ)償用的并聯(lián)電抗器 的容量也越來(lái)越大，電流互感器和電壓互感器的電壓等級(jí)越來(lái)越高，對(duì)其直阻和漏感的測(cè) 量越來(lái)越復(fù)雜。GB/T 1094-2013《電力變壓器》中規(guī)定，變壓器需要進(jìn)行空載損耗和空載電 流的測(cè)試。利用短路試驗(yàn)可以得到變壓器短路電阻和短路電抗，變壓器銘牌中也需要標(biāo)注 短路電壓。利用本發(fā)明可以在變壓器正常工作時(shí)，就對(duì)其電阻和漏感進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而計(jì)算短 路電壓，驗(yàn)證出場(chǎng)值是否正確。另外，一般的短路試驗(yàn)中，只能計(jì)算一二次側(cè)漏電感的代數(shù) 和，不能分別計(jì)算一二次側(cè)繞組漏電感的值，而本發(fā)明在建立正確的模型基礎(chǔ)上，就能夠分 別計(jì)算一二次側(cè)漏電感值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 在這樣的背景條件下，本發(fā)明的目的是提出了一種利用參數(shù)識(shí)別測(cè)量變壓器一二 次側(cè)漏電感和電阻的計(jì)算方法，這種方法也適用于變壓器、互感器等電力設(shè)備。這種試驗(yàn)方 法的測(cè)量結(jié)果與傳統(tǒng)測(cè)量結(jié)果一致性較好。
[0004] 本發(fā)明技術(shù)方案為：
[0005] 1)建立變壓器，互感器的等效電路模型。一二次側(cè)電阻分別為R^Rs;-二次側(cè)漏電 感分別為L(zhǎng)1〇、L 2〇;勵(lì)磁支路勵(lì)磁電感為L(zhǎng)M，激磁電阻為RM;變壓器端口電壓為m(t)、u 2(t)， 端口電流為ii(t)、i2(t)，變壓器變比η;
[0006] 2M#U2(t)、i2(t)已歸算至一次側(cè)，歸算公式為
[0007] u'2(t) =n Xu2(t)
[0008] (1)
[0009] i，2(t)=i2(t)/n
[0010] 列寫(xiě)等效電路端口方程：
[0012]消去勵(lì)磁支路Rm、Lm可得到表達(dá)式：
[0014] 3)將等式左邊端口電壓m(t)、u2(t)作為輸出量，一二次側(cè)端口電流iKthidt) 作為輸入量，一二次側(cè)的漏感值L 1〇、L2〇和電阻值辦，1?2作為待計(jì)算的辨識(shí)參數(shù)；
[0015] 4)測(cè)量變壓器正常工作時(shí)的端口電壓電流數(shù)據(jù)，每個(gè)周期內(nèi)采樣m個(gè)點(diǎn)，則電壓采 樣矩陣為：
[0017] 待識(shí)別的參數(shù)矩陣為：
[0018] X=[Ri R2 Li0 L20]t (5)
[0019] 電流采樣矩陣為：
[0021] 按下式計(jì)算出變壓器一二次側(cè)漏感和電阻：
[0022] X=(ITI)^ITU (7)。
[0023] 本發(fā)明的有益效果為：
[0024] 1.可以在遠(yuǎn)低于工頻電壓的條件下完成試驗(yàn)，大幅降低試驗(yàn)所需要的容量，有效 降低了試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)于人員和被試品的安全風(fēng)險(xiǎn)；
[0025] 2.利用最小二乘法識(shí)別鐵磁元件漏抗，建立了含有漏感的精確電路等效模型，在 推導(dǎo)過(guò)程中考慮漏抗的影響，折算結(jié)果與實(shí)際結(jié)果一致性較好；
[0026] 3.減小了試驗(yàn)設(shè)備的質(zhì)量和體積，可以簡(jiǎn)化試驗(yàn)接線，有效提高試驗(yàn)效率；
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1鐵磁元件等效電路模型；
[0028]圖2參數(shù)識(shí)別試驗(yàn)接線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0030] 1)建立變壓器，互感器的等效電路模型，如圖1所示。一二次側(cè)電阻分別為Rhfc; - 二次側(cè)漏電感分別為L(zhǎng)1〇、L2〇;勵(lì)磁支路勵(lì)磁電感為L(zhǎng)m，激磁電阻為RM;變壓器端口電壓為m (t)、U2(t)，端口電流為ii(t)、i2(t)，變壓器變比η;
[0031] 2M#U2(t)、i2(t)已歸算至一次側(cè)，歸算公式為
[0032] u，2(t) =n Xu2(t)
[0033] (1)
[0034] i，2(t) = i2(t)/n
[0035] 列寫(xiě)等效電路端口方程：
[0037]消去勵(lì)磁支路Rm、Lm可得到表達(dá)式：
[0039] 3)將等式左邊端口電壓m(t)、u2(t)作為輸出量，一二次側(cè)端口電流iKthidt) 作為輸入量，一二次側(cè)的漏感值Ι^σα2σ和電阻值R1，R2作為待計(jì)算的辨識(shí)參數(shù)；
[0040] 4)測(cè)量變壓器正常工作時(shí)的端口電壓電流數(shù)據(jù)，每個(gè)周期內(nèi)采樣m個(gè)點(diǎn)，則電壓采 樣矩陣為：
[0042]待識(shí)別的參數(shù)矩陣為：
[0043] X=[Ri R2 Li0 L20]t (5)
[0044] 電流采樣矩陣為：
[0046] 按下式計(jì)算出變壓器一二次側(cè)漏感和電阻：
[0047] χ=(?τ?)-!?τυ (7)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用參數(shù)識(shí)別測(cè)量變壓器一二次側(cè)漏電感和電阻的計(jì)算方法，其特征是： 1) 建立變壓器，互感器的等效電路模型；一二次側(cè)電阻分別為化，R2;-二次側(cè)漏電感分 別為、L20;勵(lì)磁支路勵(lì)磁電感為L(zhǎng)m，激磁電阻為Rm;變壓器端口電壓為m(t)、U2(t)，端口 電流為ii(t)、i2(t)，變壓器變比η; 2) 將U2(t)、i2(t)已歸算至一次側(cè)，歸算公式為 u'2(t) =nXu2(t) (1) i '2(t) = i2(t)/n 列寫(xiě)等效電路端口方程：3) 將等式左邊端口電壓Ul(t)、U2(t)作為輸出量，一二次側(cè)端口電流il(t)、i2(t)作為輸 入量，一二次側(cè)的漏感值b〇、L2〇和電阻值化，R2作為待計(jì)算的辨識(shí)參數(shù)； 4) 測(cè)量變壓器正常工作時(shí)的端口電壓電流數(shù)據(jù)，每個(gè)周期內(nèi)采樣m個(gè)點(diǎn)，則電壓采樣矩 陣為：(4) 待識(shí)別的參數(shù)矩陣為： X=[Ri R2 Li。L2〇]t (5) 電流采樣矩陣為：(6) 按下式計(jì)算出變壓器一二次側(cè)漏感和電阻： Χ=(?Τ?)-??Τυ (7)。
【專(zhuān)利摘要】一種變壓器漏感和直阻的參數(shù)識(shí)別測(cè)量計(jì)算方法,適用于對(duì)變壓器、電抗器、互感器等具有鐵芯和線圈結(jié)構(gòu)的電力設(shè)備進(jìn)行參數(shù)測(cè)量，特別適合對(duì)變壓器的電阻和漏感進(jìn)行測(cè)量。本發(fā)明建立變壓器、互感器等設(shè)備的精確電路模型，從電路電壓電流方程推導(dǎo)了漏感和電阻的分析計(jì)算公式。本發(fā)明具有降低試驗(yàn)復(fù)雜度，增加試驗(yàn)人員工作效率和安全性；對(duì)試驗(yàn)所需的設(shè)備要求較低，節(jié)約了設(shè)備成本,計(jì)算準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】G01R27/26, G01R27/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105548723
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510899855
【發(fā)明人】王俊凱, 劉鑫, 梁仕斌, 劉濤, 彭慶軍, 王磊, 田慶生, 姚陳果
【申請(qǐng)人】云南電力試驗(yàn)研究院(集團(tuán))有限公司, 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院, 重慶大學(xué), 云南電力技術(shù)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月8日