[发明专利]一种用于空载变压器相控开关的剩磁测算交互平台及方法

说明书

本发明属于电气工程领域，涉及一种用于空载变压器相控开关的剩磁测算交互平台及方法。所述的剩磁测算交互平台包括选相控制器、相控开关本体、电压采集模块、剩磁测算模块和波形显示模块。电压采集模块、剩磁测算模块、选相控制器和相控开关本体依次连接，相控开关本体与电力空载变压器串联，用于控制负载的接入；电压采集模块与电力空载变压器连接，采集电力空载变压器一次侧电压，将相控开关本体分闸前后的采集的电压值输送至剩磁测算模块，剩磁测算模块连接选相控制器控制相控开关本体的开合。本发明使剩磁测算过程变得可视化，增强剩磁测算的可交互性,提高剩磁测算的精度，保障选相控制的准确性，改善励磁涌流的抑制效果。

技术领域

本发明属于电气工程领域，涉及一种用于空载变压器相控开关的剩磁测算交互平台及方法。

背景技术

变压器正常工作在磁化曲线的拐点附近，这样在充分利用铁芯导磁性的同时，又可以避免磁化曲线进入饱和区。变压器正常工作时的励磁电流幅值很小，但是由于变压器铁芯的磁滞效应，变压器在退出运行时，铁芯磁通不会因为失电而降为零，而是会在铁芯中残留一定的剩磁，一旦合闸后的稳态磁通与剩磁正向叠加，会使变压器快速进入磁饱和区，微小的磁通变化都会产生幅值很大的励磁涌流。变压器选相合闸技术就是选择在剩磁与预感应磁通相等时刻投入变压器，使磁通不发生突变，平稳过渡到稳态，没有暂态过程也就不会产生励磁涌流。

由于现场剩磁无法直接测量，目前实际工程中应用最广泛的是通过搭建外接电路对电压积分的方式获取剩磁。理论上，剩磁可以通过对变压器一次侧绕组电压进行积分求得，但是往往得到的结果误差较大，引起误差的最主要原因是电压达到稳态的时刻，即电压积分上限不准确造成的。由于铁芯特性、变压器绕组电容和电路中其他电容、断路器暂态恢复电压等因素的影响，剩磁在分闸后一段时间内才能趋于稳定，因此取分闸时刻的电压积分所得的剩磁是不准确的。为了使电压积分方法更加精确，准确获取电压积分上限十分重要。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提出一种应用于空载变压器相控开关的剩磁测算交互平台，以空载变压器相控合闸理论为基础，基于电压积分方法，提出一种基于最小二乘法拟合的剩磁测算方法，该方法能准确获取电压积分上限，从而实现对剩磁的精确计算，满足相控开关中对剩磁量准确测算的要求，最大程度上削弱励磁涌流。

本发明的技术方案如下：

一种用于空载变压器相控开关的剩磁测算交互平台，包括选相控制器、相控开关本体、电压采集模块、剩磁测算模块和波形显示模块。

电压采集模块、剩磁测算模块、选相控制器和相控开关本体依次连接，相控开关本体与电力空载变压器串联，用于控制电力空载变压器的接入；电压采集模块与电力空载变压器连接，采集电力空载变压器一次侧电压，将相控开关本体分闸前后的采集的电压值输送至剩磁测算模块；剩磁测算模块连接选相控制器控制相控开关本体的开合；剩磁测算模块与波形显示模块连接，波形显示模块显示剩磁测算模块接受到的原始采样电压波形、拟合后的电压波形和电压积分后的磁通波形；所述的剩磁测算模块通过读取电压采集模块的电压数据，并根据滤波系数和稳定精定进行数据处理和拟合，得到电压积分上限，进一步进行电压积分，输出剩磁值。

采用空载变压器相控开关的剩磁测算交互平台的测算方法，步骤如下：

步骤1：将电压采集模块采集到的电力空载变压器一次侧电压输送给剩磁测算模块，剩磁测算模块将电压数据绘制出原始采样电压波形，在波形显示模块显示，如图2(a)所示。

步骤2：剩磁测算模块将电压采集模块采集到的电压数据取绝对值，波形显示模块显示“拟合波形”处的电压绝对值波形，剩磁测算模块根据剩磁测算交互平台输入的滤波系数对电压绝对值波形进行滤波，去除波形毛刺及干扰，得到经过滤波的电压绝对值波形；