[发明专利]一种可调式阻抗变压器的电压计算方法

说明书

本发明公开了一种可调式阻抗变压器的电压计算方法，涉及变压器技术领域；包括如下步骤：建立等效模型，绕组线圈缠绕于铁芯外壁，其实质相当于电阻，使用简单电路进行建模；模型赋值，将变压器输入端和输出端分别作为送电电路和用电电路；匝数等效替换；空载损耗计算；负载损耗计算；匝电势计算；计算输出电压。本发明该种变压器在使用过程中需要进行电压计算时，考虑到打开变压器可能存在风险，使用该种方法能够规避人员在变压器中采集数据的步骤，通过等效电路替换和电路模型，将可变阻抗转化为等效可变电阻的简单电路，然后进行数值计算，既能够规避人员风险，又能够利用变压器的已知信息进行计算，十分方便。

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种可调式阻抗变压器的电压计算方法。

背景技术

可调式阻抗变压器未来前景十分广阔，相比传统变压器，该类型变压器兼顾升压和降压两种功能，并可以自由切换，但是此类变压器的电压计算却成为亟待解决的问题，因为通电过程中，绕组线圈的数量无法准确得知，因此需要在现有的变压器计算方法上加以改进。

经检索，中国专利申请号为202010357594.7的专利，公开了一种双绕组电抗值计算方法及系统，该方法首先从保护侧采集电流、电压信号：然后，对采集得到的电流、电压信号进行高通滤波；接着，对经滤波后的电流、电压信号分别进行汉宁窗预处理；再采用处理后数据进行电抗计算：最后采用改进型53H算法计算得到的结果进行处理，以剔除虚假数据，之后得到双绕组电抗值。上述专利存在以下不足：针对可调式阻抗变压器的电压计算，需要在计算之前得到阻抗初始值，上述方法直接通过采集数据得到，但是变压器工作时，对于采集工作有着极大限制，因此适用性不强。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种可调式阻抗变压器的电压计算方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种可调式阻抗变压器的电压计算方法，包括如下步骤；

S1：建立等效模型；绕组线圈缠绕于铁芯外壁，其实质相当于电阻，使用简单电路进行建模，将线圈电路的匝数等效为可变电阻，从而带入计算；

S2：模型赋值；将变压器输入端和输出端分别作为送电电路和用电电路；其中送电电路中电压为恒定值，数值为U₁，电流为I₁，用电电路中电压为U₂，电流为I₂，铁芯绕着分别为一次绕组和二次绕组，对于可调式阻抗变压器，设置两组绕组线圈的匝数一致；

S3：匝数等效替换；针对变压器工作时，人员接触时测量存在一定危险；此种计算方法针对匝数采集进行优化；

S4：空载损耗计算：在计算此种变压器电压之前，使得此种变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压，所消耗的有功功率称空载损耗；

S5：负载损耗计算：使得变压器二次绕组短路，一次绕组流通额定电流时所消耗的有功功率称为负载损耗；

S6：匝电势计算：匝电势计算：利用公式U＝4.44*F*B*At，其中B为铁芯的磁密，At为铁芯有效截面积，两种数值均可由变压器铭牌得知；

S7：计算输出电压；由匝电势乘以对应的匝数得出。

优选地：所述S2中的电路模型将类比简单电路，同时将两组简单电路进行拟合，并建立最终模型。

进一步地：所述S3中的匝数等效替换方法为：

S31：一次绕组与二次绕组均有一接入点处在同一高度位置，且位于绕组最低端，此位置称为L₁；