基于短路电抗与振动信号联合分析的变压器绕组变形诊断

通过单一信息对变压器绕组变形状态进行监测限制颇多,为使诊断结果更加准确可信,在变压器绕组电气特性与机械特性分析的基础上,结合变压器绕组短路电抗及油箱振动信号,从电气信息及振动信息中提取对绕组形变具有区分度的特征量,构建多信息诊断模型进行绕组变形诊断。具体方法为将短路电抗变化率、振动信号小波包分解后的"频段–能量–欧氏距离"及振动信号主频标准偏差相关量组成表征变压器绕组状态的特征向量,而后设定基准向量,求取特征向量与基准向量的夹角作为表征绕组变形程度的诊断量。针对该文试验变压器B相绕组,其正常状态、85%短路冲击电流冲击后、100%短路冲击电流冲击后、模拟故障状态的特征角度分别为0°、6.421 7°、17.820 5°、28.058 8°。试验结果表明该方法对绕组变形有较好的诊断效果,随着绕组状态的恶化,特征角度不断增大且梯度明显,对单独使用短路电抗变化率不能区分的较小形变也有区分度。

基于“场-路”耦合有限元分析法的变压器短路电抗仿真的研究

短路电抗法是检测电力变压器绕组变形的有效方法之一,开展变压器短路电抗的仿真计算研究,对于获取各种绕组变形故障时的特征信息具有重要意义。基于实验室中一台模型变压器的结构参数,分别建立了绕组正常及存在匝间短路故障时的有限元仿真模型,利用"磁-路"耦合的方法对变压器的漏磁场和漏感参数进行了计算,分析了绕组变形位置与变压器漏磁场之间的关系,并与在模型变压器上的实验结果进行了对比,结果表明:绕组内部发生匝间短路故障时,在径向中部的匝间短路对漏磁场的影响较大,而在轴向中层绕组的匝间短路对漏磁场的影响较小。研究成果对于指导短路电抗法的现场应用和绕组故障的检测提供了一定的理论依据。

计及不对称负荷的配电变压器短路电抗在线检测方法

短路电抗是配电变压器的一个重要参数,可以反映绕组健康状态,对配电变压器损耗监测和容量评估起到重要作用。为此,通过对单相变压器的分析并结合不同连接方式三相变压器的特点得到其短路电抗与高低压侧电压、电流的关系,进而提出了配电变压器短路电抗在线检测新方法。以实际因素为出发点,建立了在电压波动和谐波影响下的仿真模型,并基于实际负荷数据进行了短路电抗在线测量及绕组变形仿真实验,结果显示所提方法能够计算不对称负荷、电压波动及谐波影响下的绕组短路电抗值,且与设定值相比误差<0.2%。表明所提方法不受上述实际因素的影响,能够精确有效检测绕组短路电抗值,为实际检测绕组短路电抗提供了一种方案。

一种改进的配电变压器短路电抗在线检测方法

针对携带不平衡负荷的Y,yn0接线和D,yn11接线配电变压器,提出了改进的配电变压器短路电抗在线检测方法。该方法通过测量配电变压器在不同负荷情况下高压侧和低压侧的电压、电流,在线计算变压器的短路电抗。该方法不受高/低压侧的电压、激磁电流变化和负荷不平衡度的影响。利用MATLAB/Simulink对所提方法进行仿真,结果显示在三相负荷不平衡的情况下,采用所提方法可精确计算绕组短路电抗。

电力变压器内部短路故障对短路电抗的影响

根据电力变压器设计短路电抗的计算方法,研究了电力变压器内部各种短路故障对短路电抗的影响,指出了内部短路引起沿轴向安匝分布不均匀,从而增强了横向漏磁场分量。横向漏磁场对漏电感的作用是增加的。当内部短路发生在原边侧绕组时,虽然横向漏磁场分量增加了,但是原边绕组励磁总安匝数相对减少了,而且它引起漏电感减小的作用大于横向漏磁场分量增加引起漏电感增加的作用,所以短路电抗是减少的;当内部短路发生在线端短路的副边侧时,原边侧的短路电抗可能大于正常值。无论内部短路发生在何处,短路电抗均不等于额定值,其值之增加或减少随短路位置的变化是非线性的。

基于谐波分析的牵引变压器绕组短路电抗监测方法

为在线监测牵引变压器绕组变形,利用牵引供电系统中奇次谐波丰富的特点,按照用某时刻变压器的谐波电压和谐波电流表达绕组短路电抗的设计思想,提出基于谐波分析的牵引变压器绕组短路电抗在线监测新方法。建立基于谐波电压和谐波电流计算变压器绕组短路电抗的数学模型,以单相变压器为例进行绕组短路电抗仿真计算,并根据成都铁路局西昌变电所1号主变压器实测谐波数据计算绕组短路电抗。结果表明:仿真结果与设定值的误差小于0.3%;与Maxwell电桥测量法、常用短路电抗在线监测方法相比,基于谐波分析的牵引变压器绕组短路电抗在线监测方法的测量误差小于2.5%,从而验证了新方法理论上可行,监测精度高。

基于短路电抗法的配电变压器绕组变形在线诊断

针对配电变压器在短路电流冲击中会产生绕组变形,提出一种配电变压器绕组变形在线诊断的方法。变压器绕组变形导致变压器的短路电抗变化,通过测量短路电抗的变化量来诊断配电变压器的变形程度。通过分析变压器等效电路模型建立配电变压器短路电抗与其一、二次侧电压和电流的关系,试验采集配电变压器的电压和电流信号,计算变压器的短路电抗,进行变压器绕组变形的在线诊断。试验结果显示配电变压器绕组变形诊断系统的有效性和准确性。

多并联支路型可控电抗器短路电抗对支路电抗和电流的影响

短路电抗对支路电抗和电流的影响是造成多并联支路型可控电抗器(Controllable Reactor of Multi-parallel Branch Type,CRMB)支路电抗和电流额定值的选取困难、以及设备利用率下降的重要原因。根据CRMB各支路晶闸管依次导通和关断的工作特点,采用递推算法求得了CRMB支路电抗和电流的计算公式。对这些计算公式的函数分析和算例分析后指出,支路电抗随着短路电抗的增大而减小;支路电流额定值随着短路阻抗的增大而增大,而其支路电流额定值利用率最小值随着短路电抗的增大而减小;为了提高CRMB设备利用率,CRMB短路电抗应小于一个由电流额定值利用率的最小值、CRMB支路容量递增系数和支路数决定的最大值,由此可以选取短路电抗、支路电抗和电流的设计额定值。研究结论可为CRMB的工程设计和变压器式可控电抗器的研究提供理论参考。

110kV电力变压器绕组辐向变形状况与短路电抗关系分析与应用

对110kV三绕组电力变压器中、低压绕组辐向变形状况与绕组对间短路电抗变化规律进行了研究分析,推导出绕组变形程度和短路电抗变化率之间的函数关系,并通过实例验证了其正确性。

变压器短路电抗在线监测的模拟研究

研究了通过在线测量变压器短路电抗来监测电力变压器绕组变形状况的方法，并在模型变压器上进行了模拟实验。其结果以及与离线测量结果的比较表明，在线测量方法具有较高的准确度和良好的稳定性，变压器运行条件的变化以及外部因素的变化对于阻抗的测量影响很小，能够为实际运行中的变压器绕组状况提供实时准确的指示。

V/X接线牵引变压器短路电抗在线监测方法

为有效判断变压器绕组的变形与否,根据V/X接线牵引变压器的等效电路,利用变压器高压侧各相电压、电流及各供电臂馈线对地电压、电流的监测数据,推导建立了变压器短路电抗的计算模型,并以多次监测值的相对标准偏差为依据,提出了测试结果的精度控制方法.测试结果表明,虽然提出的方法没有在绕组上安装附加传感器,但测试得到的一台V/X接线牵引变压器A、B和C、B相间的短路电抗分别为67.31和61.18Ω,与离线数据67.40和61.27Ω非常吻合,该在线监测方法有效且极具实用性.

基于C8051的电力变压器短路电抗在线监测系统的设计和实现

电力变压器在运行过程中会受到短路电流的冲击,从而导致绕组发生轴向或者径向位移。短路电抗是反应变压器绕组状态的有效参数之一,利用C8051F040和WinCE 6.0平台设计了短路电抗的在线监测系统,并在一台模型变压器上验证了系统的稳定性。

应用互补变分原理计算大型变压器的短路电抗——兼论恒定磁场的T-Ω方法

本文首次应用互补变分原理的上下界方法高精度计算了大型变压器的短路电抗。并改进了恒定磁场的T-Ω方法,讨论了多介质场域复杂问题中T和Ω的选取、介质交界面及场域外边界面上边界条件的处理方法,以克服用互补Lagrange泛函求解短路电抗上界的困难。对五种类型的大型变压器的短路电抗进行了计算,其计算值与实测值比较,相对误差在2％左右。

电力变压器短路电抗在线测量方法研究

电力变压器的短路电抗是设计及运行过程中表征变压器本体抗短路电流冲击能力的重要参数。本文分析了基于电气量特征的短路电抗在线测量方法及对变压器运行状态进行实时监测的可行性，研究了基于变压器励磁电流补偿法和消去法的两种短路电抗在线测量方法的原理，推导了计算公式。动模实验在线测量结果与离线短路实验结果的比较表明了两种方法的正确性和有效性。

感应滤波对新型换流变压器短路电抗的影响

针对感应滤波技术是否影响新型换流变压器短路电抗的问题,简要介绍了直流输电系统的接线方案及感应滤波技术的基本原理,并论述了换流变压器短路电抗在直流输电系统短路故障中的作用,推导出判断换流变压器短路电抗变化的方法。在此基础上,通过理论计算和仿真计算,研究滤波前后换流变压器短路电抗的变化情况。结果表明,感应滤波技术对新型换流变压器短路电抗的影响非常小,可以忽略不计。感应滤波既能改善换相特性,又不会恶化短路特性,克服了传统直流输电系统两者不可兼顾的缺点,说明新型换流变压器应用于直流输电系统具有独特优势。

测量短路电抗是判断变压器绕组变形的有效方法

本文阐述了测量短路电抗可以判断变压器绕组是否变形的道理,分析了三相变压器不同联结组短路阻抗的测量计算方法,介绍了测量仪器的选择和使用注意事项。

电力变压器短路电抗计算公式溯源探讨及应用分析

介绍了变压器短路电抗的基本情况,论述了目前变压器短路电抗的测试方法和计算过程,通过方法溯源和公式推导,总结出短路试验前后电抗测量以相为判定基准的的转换算法,并对此算法进行了应用分析。此算法符合标准要求,且提高了检验效率和定位精度,保证了检测的公正性和故障定位的有效性,具有一定的推广和借鉴意义。

三相电力变压器短路电抗的数值计算

三相变压器内的漏磁场可作为二维平面磁场来处理。用有限元法解出变压器的漏磁场后,根据磁储能与电抗之间的关系,即可算出变压器的短路电抗。对于漏磁场储能,可采用(1/2)BH法也可采用(1/2)AJ法来计算。文中以3台电力变压器为例,分别用(1/2)BH法和(1/2)AJ法对正面和侧面漏磁场的储能作了计算。与实测值对比,当采用正面磁场计算且选择(1/2)BH法时,3台变压器短路电抗的计算精度均高于2.5％。

三相变压器短路电抗在线检测方法研究

为了能及时发现变压器的事故隐患、延长变压器的使用寿命及保证整个电力系统的安全稳定运行,需要对变压器绕组变形的检测方法进行研究。变压器的短路电抗值是由绕组的几何尺寸、空间位置等因素所决定,当其绕组发生变形时,短路电抗值发生变化,测量短路电抗变化情况可判断变压器绕组是否变形。文章提出了一种三相变压器短路电抗在线检测新方法,可在线计算变压器短路电抗,对变压器进行绕组变形进行在线检测,仿真和试验表明本方法的可行性和有效性。

用相对漏磁链法推导自耦调压变压器短路电抗

用相对漏磁链法对两种典型的自耦调压变压器短路电抗进行了推导。