关键词:电力变压器;在线监测;匝间短路;功率损耗;状态评估
Abstract:
近年来,电力变压器制造材料的改进、设计方法和制造技术的提高已经在一定程度上地提高
实现从油气量和电气量两个方面同时去监测变压器的运行状况,从而提出一种新的电力变压
1变压器绕组匝间短路分析及在线监测原理
众所周知,变压器发生匝间短路故障时,尽管短路匝电流很大,但流出一次侧电流非常小。
对变压器有功损耗物理机理的研究是新的变压器匝间短路故障在线监测方法的基
空载损耗包括基本损耗和附加损耗两部分,前者包括磁滞损耗和涡流损耗,后者主要是由漏
正常运行时,变压器的附加负载损耗是指变压器线圈导线中的涡流损耗,线圈内部的环流损
当变压器发生匝间短路时,会引起下列变化:
①由于短路使短路所在相绕组匝数减少了,短路后将产生一个短路电流,此短路电流使变
②对多台变压器并联运行,若原方短路,则副方电压将略有升高,若副方短路,则副方电
③从能量的观点来分析,当变压器发生匝间短路故障后,在故障点将形成一个放电点,随
综上所述,可以得出结论:当变压器绕组发生匝间短路,会使变压器的负载铁耗和空载损耗
2变压器在线监测原理的提出
如果能够检测出变压器功率损耗的变化,就基本上能够确定出变压器绕组是否正常以及故障
式中:P1—— 变压器一次侧流入功率;
P2—— 变压器二次侧流出功率;
β1、β2——负载系数(实际电流与额定电流比值);
△PL1、△PL2——变压器原副边绕组在额定电流下的短路损耗值;
ε——按照躲过变压器正常运行时损耗值确定,实际运行中可以调整。
从理论上讲,上式中的W(t)就是变压器的空载损耗,但变压器在实际运行中,由于运行条件
变压器绕组匝间故障后,其功率损耗的增大主要表现在故障相上,由于磁场耦合的关系,非
与式(1)相对应,式中的每一个变量代表每相的值。
对于Yy连接的双绕组变压器,其模型如图1所示:
对于Yd连接变压器,其绕组连接如图2所示:
图2中:iA,iB,iC为原边线(相)电流,ila,ilb,ilc,为副
实际系统电力系统不可能做到完全对称,每一相中除了正序分量外,还有负序分量和零序分
采用正序功率后,计算每一相的功率损耗就容易了。把测得的每一相的线电流分解成正序分
由式(3)很容易推出:
计算出每相绕组的电流后,再利用直接测得每相绕组的电压就可以计算每相绕组的功率了。
YYd连接的变压器绕组的计算,这里就不再赘述。
整个变压器绕组在线监测流程如图3所示。
3总结与展望
提出的在线监测变压器绕组新特征量-功率损耗,还可以结合油气量的在线监测,研制
1) 进一步研究变压器故障机理,提出更加可靠有效、全面的状态监测量,实现变压器故障
2) 对本文所提出的新的特征量功率损耗,下一步的工作是结合现场试验取得的实际数据以
在当前电气设备的故障信息难以全面获取的情况下,对设备的故障诊断实际上可以看成是利