[发明专利]基于温升与负荷关系的配电变压器故障诊断系统及方法有效

专利信息
申请号: 201310353844.X 申请日: 2013-08-15
公开(公告)号: CN103399241A 公开(公告)日: 2013-11-20
发明(设计)人: 李庚清;嵇绍玉;严扬 申请(专利权)人: 南京新联电子股份有限公司
主分类号: G01R31/00 分类号: G01R31/00;G01R31/02
代理公司: 南京君陶专利商标代理有限公司 32215 代理人: 沈根水
地址: 211100 江苏省南*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 基于 负荷 关系 配电 变压器 故障诊断 系统 方法
【权利要求书】:

1.一种配电变压器故障诊断系统,其特征是包括变压器,温升监测模块,温度传感器,负荷监测模块,电压电流组合互感器,分析模块,其中变压器的A输出端接温度传感器的输入端,变压器的B输出端接电压电流互感器的输入端,温度传感器的输出端连接温升监测模块的输入端,电压电流互感器的输出接入负荷监测模块,温升监测模块、负荷监测模块输出接入分析模块。

2.一种配电变压器故障诊断方法,其特征是该方法包括如下步骤:

1)确定变压器温度、环境温度的采样频率和采样时间;采样频率不小于15分钟一次,采样时间不低于0.5秒,以保证数据的正确性和完整性;

2)确定变压器负荷的采样频率和采样时间;采样频率8K,采样时间不低于0.05ms;

3)在变压器稳定运行时,根据上述采样频率和采样时间对变压器的温度、环境温度和负荷信息进行采样;

4)在采样数据中,根据采样频率、采样时间、采样点数截取变压器温度、环境温度和负荷数据;

5)温升监测模块将监测的温升数据送入分析模块;

6)负荷监测模块对截取的负荷数据基于时间进行运算,计算出每15分钟的负荷平均值,送入分析模块;

7)分析模块根据每15分钟负荷平均值计算出每15分钟变压器温升的理论值:

首先计算15分钟负荷的稳态温升θT计算公式如下

θT=Kq0.8

式中K- 散热系数,与变压器的散热方式和结构有关;q-变压器单位面积热负荷,单位kW/m2

每15分钟变压器的温升理论值θ按下面公式计算

θ=θ0+(θT0) (1-e-15/τ)

式中θ0-变压器初始温升,单位K;τ-变压器热时间常数,单位min;

8)分析模块将计算出的温升理论值与监测的温升值对比,温升理论值与监测的温升值相同,说明变压器无故障,继续监测;不相同时,进行下一步故障诊断;

9)故障诊断:

(1)如果温升监测值与计算值不同,且监测值几乎不变,则说明温度传感器故障;

(2)如果温升监测值比计算值低,则说明油浸式变压器油位过低,干式变压器温度传感器安装位置不正确;

(3)如果温升监测值比计算值高,则说明变压器发生匝间短路故障。

3.根据权利要求2所述的一种配电变压器故障诊断方法,其特征是步骤1中,变压器的温升对油浸式变压器是指变压器油顶层温升,对干式变压器是指三相绕组温升;所述变压器的负荷对油浸式变压器是指三相负荷之和,对干式变压器是指三相负荷。

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