基于故障录波的变压器绕组变形在线监测

变压器故障对电力系统危害极大,而离线检修造成大量人力、物力和财力的浪费,因此研究基于故障录波信号的变压器绕组变形在线监测技术和设备具有重要意义。分析漏电感与变压器绕组变形的关系,将基于漏电感的变压器方程和递推最小二乘法用于漏电感参数辨识,利用潍坊供电公司某变电站1号主变的现场故障录波数据,在线仿真验证了基于故障录波的变压器绕组变形在线监测理论的正确性和现场可操作性。     

基于参数辨识的变压器绕组变形在线监测方法

变压器绕组变形导致的内部匝间故障已经上升至事故率的首位,对电网安全性危害极大。为此,提出一种变压器绕组变形在线监测工程方法。利用以傅里叶为理论基础的动态向量模型,在保持高精度的条件下简化变压器电磁暂态模型,并讨论不同运行状态下模型参数辨识解的个数。当变压器空载合闸时辨识出绕组电阻参数,在变压器稳态运行时利用已辨识出的电阻参数修改参数辨识模型,并辨识漏感参数。利用绕组变形与漏电感参数之间的关系,实现对变压器绕组变形在监测。建立了变压器绕组变形的仿真模型,使用有限元方法计算变压器绕组变形的短路电感值,验证了变压器绕组在线监测方法的有效性。     

基于回路平衡方程的变压器绕组变形在线监测研究

电力变压器运行过程中发生绕组变形将会导致绕组漏感参数发生变化,提出用变压器等值回路平衡方程进行绕组参数辨识的方法。以双绕组单相及三相变压器绕组回路平衡方程为基础,采用最小二乘算法估算原副边绕组电阻、漏电感参数,进而实现变压器绕组变形的在线监测,并针对变压器稳态回路方程模型的不可辨识性提出新的解决方法。仿真和动模试验表明该方法的合理性和有效性。     

漏电抗的参数辨识技术在线监测变压器绕组变形的研究

短路电抗法是检测电力变压器绕组变形的有效方法之一,在线检测变压器短路电抗变化对随时获取绕组的健康状况具有重要意义。为了实现变压器绕组的在线监测,基于一台模型变压器,以变压器回路方程作为参数辨识模型,利用递推的最小二乘算法对绕组漏电感参数进行实时辨识。分析和计算了测量系统产生的误差,提出了采用类似模糊神经网络的方法对PT和CT进行补偿。通过对比在线测量值与离线测量值的结果,表明该测量系统具有良好的准确性与稳定性,变压器的运行状态对测量结果影响很小,能够为实际运行中的变压器的绕组状况提供实时准确的指示。     

基于SOGI的变压器短路阻抗参数在线辨识方法

电力变压器在运行过程中发生绕组变形导致的内部故障,已经严重危害电网安全。为了及时发现变压器绕组变形故障,文中以变压器回路方程为基本模型,提出了一种变压器绕组参数在线辨识方法。通过分析变压器暂态和稳态两种运行状态,建立不同的参数辨识模型,推导了不同状态下变压器绕组参数辨识方程。利用二阶广义积分器提取变压器原、副边电压电流信号基波和各次谐波分量,判断变压器的运行状态,通过最小二乘算法进行实时辨识,实现对变压器绕组变形的监测。建立了变压器绕组变形的仿真模型,通过仿真模型及动模试验验证了变压器参数辨识在线监测系统的可行性。     

基于电气量特征的变压器绕组变形监测技术现状与展望

介绍电力变压器绕组变形产生的原因及表现形式,着重分析和总结现有的基于电气量特征的电力变压器绕组变形传统的离线检测技术和在线监测理论的特点及应用,并分析现有方法存在的主要问题和原因。结合变压器绕组变形与漏电感参数的变化关系,指出变压器绕组漏电感参数的准确实时计算将成为绕组变形监测,尤其是从离线到在线监测技术发展的关键问题。     

基于漏电感参数的变压器绕组变形故障机理分析

运行于电网中的电力变压器,不可避免地将遭受各种短路故障的冲击,由于短路电流产生的巨大电动力和绕组的瞬间急剧发热,会造成变压器绕组变形.文章从漏磁场的分布及类型等特点分析了绕组变形的故障机理.指出绕组变形引起的磁路变化将影响漏磁场的分布状态.从而将直接导致变压器漏电感参数发生变化.同时推导了漏电感的线性磁路计算方法.进一步验证绕组变形与漏电感参数之间的物理关系.变压器绕组漏电感参数的准确实时测量将成为绕组变形监测、尤其是从离线到在线监测技术发展的新的研究方向.     

基于故障录波信息的变压器绕组变形评估系统

介绍漏电感参数辨识法和变压器阻抗圆特性在变压器绕组变形检测中的应用;采用可跨平台的图形界面开发工具Qt,设计依据现场录波数据的变压器绕组变形评估的软件系统。该系统可实现录波数据的读取、电气量波形的绘制、基于最小二乘法的漏电感参数辨识、阻抗圆特性中椭圆离心率的辨识及对变压器绕组状态的综合评估。该软件界面清晰,功能强大,在现场应用中获得了良好效果。     

基于有限元的变压器绕组变形等值漏电感检测法研究

电力变压器在运行过程中绕组变形后会引起绕组漏电感值的变化,本文利用有限元仿真软件,对变压器的铁心及绕组进行建模,利用ANSYS软件计算了变压器漏电感值。     

变压器绕组变形在线监测方法的研究

提出了用参数辨识的方法，依据变压器绕组参数在变形前后会改变的原理，实现了对变压器绕组变形的在线监测。     

基于MODWT的变压器绕组轻微故障检测及分类研究

本文基于变压器在不同运行工况下的等效瞬时励磁电感的差异,利用最大重叠离散小波变换 (MODWT) 提取有效故障特征参数,实现对变压器绕组轻微匝间故障以及匝间电弧放电故障的检测。首先提取变压器在各种工况下的电气量,求取等效瞬时励磁电感,选取基于db4小波函数的最大重叠离散小波变换进行分析,提取特征量。将故障特征量作为决策树的训练集和测试集,从而实现变压器绕组轻微故障的识别以及分类。最后通过仿真证明,所提出的算法能够准确检测以及区分励磁涌流、轻微匝间短路故障以及匝间电弧放电故障。     

一种配电变压器绕组变形故障的在线监测新方法

针对电网对变压器绕组健康状态在线监测的需求,提出了一种新的变压器绕组变形故障在线监测方法。通过在线测量两种不同负荷下一次侧和二次侧的电压电流,计算出变压器的短路电抗值,进而反映变压器绕组变形情况。此方法的突出优势在于无需空载调零,不受激磁电流变化影响,不受运行中配电变压器一次侧电压随电网电压波动的影响且精度很高。将所提方法应用于不同容量的配电变压器,仿真结果显示该方法能够精确有效地在线测量正常变压器和有不同程度变形故障的变压器的短路电抗值,从而实现配电变压器绕组变形故障的在线监测。依据本方法的特点,设计了实现短路电抗在线监测所必需的数据采集模块和分析模块。     

一种推挽式变换器的漏感影响研究

根据磁势平衡原理,研究了一种带桥式整流输出的推挽式变换器的工作波形及性能影响因素,主要结合变压器激磁电感和漏感效应,建立了变换器等效电路模型和数学解析模型,详细讨论了激磁电感跨接在变压器原边两绕组之间时,推挽变换器无漏感和漏感等效于副边侧时的物理关系和理论波形。深入分析了漏感对开关管端电压、电路输出电压和能量回馈等方面造成的影响及消除方法。通过Matlab仿真验证了有关模型及理论分析结果的正确性。     

基于等效瞬时漏电感的变压器保护新原理

在变压器模型回路方程的基础上,应用等效瞬时漏电感,提出了一种新型变压器保护原理。在内部故障的情况下,绕组变形将会导致漏电感参数发生变化;而在正常运行、外部故障和励磁涌流情况下,变压器漏电感等内部结构参数不会发生改变。因此,通过计算等效瞬时漏感参数,可有效地识别变压器的运行状态。2组动模试验分析结果表明,该原理不受励磁涌流的影响,能够迅速、可靠地切除变压器内部故障,对轻微故障也有足够的灵敏度。     

单相变压器漏感参数识别计算方法研究

变压器漏感参数的识别可以作为变压器故障判别依据,对变压器漏感的准确识别是变压器故障判别的关键。根据回路平衡方程,提出了基于最小二乘法的单相变压器的漏感识别方法。并通过EMTP-ATP仿真和动模实验室的单相变压器试验验证,仿真测得漏感识别相对误差0.2%,试验测得变压器的漏感与铭牌参数计算的漏感值相对误差3.84%。此外,还在变压器不同饱和程度和不同频率下测量了变压器的漏感值。试验结果表明,基于二乘法的变压器漏感参数识别方法能够正确识别变压器的漏感值,变压器的漏感值与其饱和程度和频率无关。     

A simulation mathematical model of a traction transformer with tapped secondary windings

This paper deals with the problem of accounting for changes in the magnetic flux leakage of traction transformer windings under discrete cyclic load switching of traction winding sections during the simulation of continuous processes. It is proposed to take into account this change by introducing a fictitious mutual inductance and active components of the mutual impedance between the windings, which can be determined using the theory of a multiwinding transformer. A method for mathematical representation and computer simulation of the traction transformer with tapped secondary windings is considered based on the notation of the system of differential equations in the state space. Expressions for the calculation of the leakage inductance of the transformer windings and mutual inductances that take into account the change in the magnetic field of the winding leakage in the case of the discrete cyclic load switching of the tapped secondary windings. An algorithm for calculation of matrix elements of the equation of state is constructed. A simulation mathematical model of the traction transformer is developed in the Matlab/Simulink environment that takes into account the winding leakage field variation under discrete cyclic switching of the load of sections of traction windings. The adequacy of the proposed simulation mathematical model is proven by comparison of short-circuit currents obtained as a result of the simulation with currents of traction transformer short-circuit field tests.     

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。     

用于内部故障分析的变压器电感参数计算模型

针对电力变压器内部故障分析和保护的需要,详细分析了现有模型中确定电抗参数或电感参数存在的问题,指出问题的关键是没有考虑到发生内部短路故障之后,变压器内部的漏磁场分布发生了变化,因而用变压器没有故障时的漏电抗或漏电感推算发生故障后的模型参数是不正确的。在此基础上,提出了一种满足磁势平衡关系并且适用于具有任意截面形状和大小的线圈的漏电感计算模型。