变压器空载损耗和短路损耗在线检测方法

变压器空载损耗和短路损耗在线检测 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 第 22 卷 第 6 期 电力系统及其自动化学报 V o l. 22 N o . 6 2010 年 12 月 P ro ceedings of the CSU EPSA Dec. 2010 变压器空载损耗和短路损耗在线检测方法 1 1 1 2 何 为 吴喜红 王 科 胡国辉 1. 重庆大学电气工程学院 重庆 400044 2. 重庆市计量质量检测研究院 重庆 400020 摘要: 空载损耗和短路损 耗是变压器的 重要性能参数。目前电力 部门主 要是在离 线状态 下通过 空载试 验和 短路试验 来测量这两个参数 该方法既不经济又影响供电的 连续性。基于 此 提出 了一种变 压器空载损 耗和 短路损耗的在线检测方法 通过分析变压器的工作原理和等效电 路模型 推导出 了空载损耗 和短路损 耗计算 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 并结合数据采集系统 在线采 集变压器的运行电压和电 流 实 现了空载损 耗和短路 损耗的在线 检测。仿 真研 究 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明该方法是正确的、可行的。 关键词: 空载损耗 短路损耗 在线 检测 数据采 集 中图分类号: T M 406 文献标志码: A 文章编号: 1003 8930 2010 06 0072 05 On line Detecting Method of Transformer Open circuit Loss and Short circuit Loss H E Wei1 WU Xi ho ng 1 WANG Ke1 H U Guo hui2 1. School of Elect rical Eng ineer ing Chong qing U niv ersit y Chongqing 400044 China 2. Chong qing Academy of M et ro logy and Qualit y Inspect io n Chong qing 400020 China Abstract: T he o pen circuit loss and the shor t circuit loss are the import ant pa rameters of t ransformer s. T hey are mainly measur ed o ff line thro ug h the o pen cir cuit test and the shor t circuit test which not only is uneco no mical but also affects the co nt inuit y o f pow er supply. Based on t he situat ion this paper pro po ses an on line detecting metho d o f transfor mer losses. T he fo rmulae for the o pen circuit lo ss and t he sho rt cir cuit loss w ere der ived fro m the equivalent cir cuit mo del. T he operat ing vo ltag e and curr ent o f transformer s o n line was meas ur ed thr ough data acquisition sy stem. T he o n line detecting of the o pen circuit lo ss and sho rt cir cuit loss w as a chiev ed. Simulatio n study sho ws that the pro posed metho d is accurate and feasible. Key words: open cir cuit lo ss sho rt cir cuit lo ss on line det ecting data acquisition 随着我国经济的发展 用电量增大 用户对供 导 致绝缘老化和各种故障的出现 国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 中规定电可靠性的要求也不断提高。变压器 作为电力系统 每隔一定年限需进行必要的测试以明确其运行状中重要的输配电设 备 其性能的好坏直接影响着电 况 并对高损耗变压器按照 节能减排 的要求及力 系统的安全、 高效运行。 经济、 空载损耗和短路损 时加以更换。耗是变压器的 重要性能参数 一方面表示变压器在 目前电力部门主要是在离线状态下通过空载运 行中的效率 另一方面表明变压器性能是否满足 试验和短路试验来测量空载损耗和 短路损耗 对新正常运行要求 因此对其进行相应测试具有重要意 入网的变压器可 较为方便地进行测量 但对于挂网 对于新入网的变压器必须进行相关的交接试验 义。 运行的变压器 把运行中的变 压器拆下来进 行试以测试其空载损耗和短路损 耗等性能参数 控制不 验 既浪费了大量的人力物力 又影响供电的连续合格及高损 耗变压器进网 降低供电损耗 对于挂 性 存在很大弊端。网运行的变压器 由于长期 在室外露天工作 可能 鉴于此 本文提出一种变压器空载损耗和短路 收稿日期: 2009 11 10 修回日期: 2009 12 10 基金项目: 输配电装备及系统安全与新技术国家 重点实验室自主研究项目 2007DA 10512709102第6期 何 为等: 变压器空载损耗 和短路损耗在线检测方法 amp 73 amp损耗的在线检测方法 通过现场不断电的情况 下采集变压器运行电压和电流进行相应计算 实现了空载损耗和短路损耗在线检测。 对比离线试验方法在线检测具有极大的经济效益和广阔的应用前景。1 在线检测原 理 图 1 变压器等效 电路 Fig. 1 Equivalent circuit of transformers1. 1 基本理论 变 压器运行时产生的损耗可分为铁耗 P F e 和铜耗 P Cu 即 P t P 1 - P 2 P Fe P Cu 1式中: P t 为 总 损 耗 P 1 为 输 入 功 率 P 2 为 输 出功率。 基本铁耗 铁耗又可分为基本铁耗和附加铁耗。 图 2 变压器简化等 效电路 Fig. 2 Simplified equivalent circuit of transformers指正常情况下主磁通在铁心中引起的磁滞损耗和涡 流损耗 附加铁耗包括因为硅钢片绝缘损伤在铁 图中: r 1 、 1 分别为一次绕组的 电阻、 x 电抗 r 21 、 21 x心中引起的局部涡流损耗和结构部件中产生的涡 分别 为二次绕组的电阻、电抗在一次侧的归算值 铁耗近似认为与 V 2 成正比 由于变压 器流损耗等。 1 电 r m 、 m 分别 为励磁 电阻、 抗 v 1 、1 为一 次侧 电 x i的一次电压基本保持不变 V 1 V 1N 故铁耗可视 压、 电流瞬时值 v 2 、 为二 次侧电压、 i2 电流瞬时值 铜耗也分为基本铜耗和附加铜耗。为不变损耗。 基 v 21 、21 为二次侧电压、 i 电流在一次侧的归算值 im本铜耗指一次绕组和二次绕 组电流在绕组中引起 为励磁电流 k 为变比。的直流电阻损耗 附加铜耗指由于趋肤 效应和邻近 根据电路原理可知效应使绕组电阻增大所额外增加的铜耗。铜耗与负 T v i dt 1载电流的平方成正比 故可称为可变损耗 4 。 P1 1 1 T 0 4 空载损耗 P 0 是变压器二次绕组开路 一次绕 T T P2 1 v i dt 2 2组加额定电压时测得的损耗。 忽略空载电流在一次 0绕组上产生的损耗 则空载损耗可视为铁耗 即 把式 4 代入 式 1 可得 v i dt T T P0 PFe 2 Pt 1 v 1 i1 dt - 1 2 2 T 0 T 0 短路损耗 P k 是变 压器二次绕组短路 一次绕 T T T T k 1 v i - i dt 1 i v - v dt 2 1组加压使一次 侧电流达到额定电流时测得的损耗。 0 k 1 1 0 2 2短路损耗可视为额定电流下的铜耗 即 P P 5 P k I r 1 r 21 1 P Cu 2 IN 2 3 其中: v i - k dt T i2式中: I 1N 为一次侧额定电流 r 1 r 21 为短路电阻 P 1 1 1 T 0为负载系数 是变压器实际的 负载电流值与其额定 6 T k T P 1 i v - v dt 1值的比值。 0 2 2 综上所述 可以 通过对变压器总损耗中铁耗和 又因为 i21 i2 / k v 21 kv 2 则铜耗的分解计算 空载损耗和短路损耗。 T1. 2 在线检测原理 P 1 v 1 i1 - i21 dt T 0 1 T 变压 器等效电路的如图 1 所示。 对于一般的电力变压器 额定负载时一次绕 T 0 v 1 im dt P F e 7 T T k 1 i 2组的漏阻抗压降仅占额定电压的百分之几 而且励 P v - kv dt 0 1 2磁电流又远小于一次侧额定电流 所以变压器等效 T T 1 i v - v dt P 8电路模型可以简化为如图 2 所示。 0 21 1 21 Cu 通过式 7 和式 8 计算 出了铁耗 P F e 和铜耗 amp 74 amp 电力系统及其自动化学报 第 22 卷P Cu 进 而根据式 2 和式 3 可计算得到空载损耗 i LA iA - iB和短路损耗。 i LB iB - i C 12 根据单相变压器可以推出三相变压器损耗的 i LC iC - iA 以在线检测方法。 Y y n0 连接变压器为例 其接线 由式 12 很容易推出图如图 3 所示。 i A i LA - i LC / 3 i B i LB - i L C / 3 13 i C iL C - iL A / 3 通过式 13 计算出每相绕 组电流后 再根据 式 式 10 、 11 进行相应的计算。 2 在线检测方法的实现 图 3 Y yn0 连接变压器 接线图Fig. 3 Wiring diagram of transformers inY yn0 connection 变压器空载损耗和短路损耗的在线检测系统 如图 5 所示。 T T ia vA Pt 1 vA iA - dt 1 0 i a - T 0 k T k T T ib vB v a dt 1 0 v B iB - dt 1 0 ib - T k T k T T T T k 1 v i ic 1 i v - C v b dt C C - dt c 0 k 0 v c dt P F e P Cu 9 T v 1 ia ib PFe A iA - v B iB - T 0 k k v C i C - i dt c 10 k T vA vB P Cu 1 0 ia - v a ib - v b T k k vC 图 5 变压器损耗在线 检测系统 ic - v c dt 11 Fig. 5 On line detecting system of transformer loss k 对于 Y y 连接的变 压器 其每相绕组的电压、 由图 5 可看出 要实现现场对变压器空载损耗电流 都可 以直 接测 量 故可 以利 用式 10 和式 和短路损耗的在线检测 需要通过 12 路 数据采集 但对于 Y d 或 D y 连接的变压器 11 直接计算。 .