[发明专利]一种换流变压器多绕组直流电阻同步测量方法及装置

权利要求书

1.一种换流变压器多绕组直流电阻同步测量方法，其特征在于，包括：

将换流变压器的载流端子与测量装置连接；

对换流变压器的绕组进行直流电阻测试；

切换换流变压器的绕组档位并进行有载分接开关动态电流测量；

切换完成后对切换后的换流变压器的绕组进行直流电阻测量；

依次完成换流变压器的绕组档位测试后，对换流变压器进行退磁。

2.根据权利要求1所述的一种换流变压器多绕组直流电阻同步测量方法，其特征在于，所述将换流变压器的载流端子与测量装置连接；具体包括：所述测量装置上设置若干接线端口；

将换流变压器的网侧绕组和阀侧绕组的载流端子与测量装置上的接线端口连接。

3.根据权利要求1所述的一种换流变压器多绕组直流电阻同步测量方法，其特征在于，所述对换流变压器的绕组进行直流电阻测试；具体包括：

采用双侧绕组串联接线方式进行网侧电阻与阀侧电阻的同步测量，使网侧绕组和阀侧绕组中流经完全相同的电流，独立测量网侧绕组和阀侧绕组的电压降落，计算并输出网侧绕组和阀侧绕组电压降落的比值。

4.根据权利要求3所述的一种基于换流变压器直流电阻测量方法，其特征在于，根据采用双侧绕组串联接线方式进行网侧电阻与阀侧电阻的同步测量，变压器绕组直流电阻测试的试验回路电流与时间的关系，利用双侧绕组串联接线方式可以增大试验回路电阻，实现降低电阻测量稳定时间；具体包括：

变压器绕组直流电阻测试期间的等效电路是一个RL串联电路，其中激磁电感为非线性电感，回路电压方程为式(1)：

式(1)中：u(t)为激励电压，i(t)为试验回路的电流，Lm为激磁电感；Rm为激磁电阻；Rk为绕组直流电阻；t为时间；

电流i与时间t的函数关系可由式(2)表示：

式(2)中：U为激励电压峰值，I为激励电流峰值，τ为时间常数；

变压器铁心未饱和状态下试验电流需要一定时间到达稳定，其中一定时间是试验电路时间常数和铁心饱和时间中的最大值；

电感值和回路时间常数之间的函数关系可由公式(3)表示，由稳态电流I与饱和磁通Φ_m之间的函数关系可知，稳态电流达到一定数值使铁心达到饱和状态，其中一定数值为空载电流的峰值；

式(3)中：μ₀为真空导磁率；N_l为网侧绕组匝数；Nv是阀侧绕组匝数；S为铁心截面积；L回路综合电感；R_l为网侧绕组的直流电阻，Rv是阀侧绕组的直流电阻，l为铁心回路长度；k为导磁系数；Φ_m为铁心磁通量最大值。

5.根据权利要求1所述的一种换流变压器多绕组直流电阻同步测量方法，其特征在于，所述切换换流变压器的绕组档位并进行有载分接开关动态电流测量，具体包括：

换流变压器有载分开关的过渡特性测量模式：通过检测电流波形的上升沿和下降沿实现动静触头切换时序的测量，通过电流波形的平稳阶段实现过渡电阻的测量；

换流变压器有载分开关的动态电流测量模式：通过检测电流波形的高频分量实现动静触头切换时刻的捕捉，通过电流波形的极值拐点实现过渡电阻的表征。

6.根据权利要求5所述的一种换流变压器多绕组直流电阻同步测量方法，其特征在于，所述换流变压器有载分开关的过渡特性测量模式；具体包括：

捕捉电流波形的上升沿和下降沿，并且需要使得回路电流具有平稳区间，回路衰减时间常数小于2ms，非被试绕组短路和串联10Ω以上的采样电阻来实现。

7.根据权利要求1所述的一种换流变压器多绕组直流电阻同步测量方法，其特征在于，所述换流变压器有载分开关的动态电流测量模式；具体包括：

动态电流瞬时值如式(6)所示，动态电流测量模式下等效电路中存在很大的激磁电感，衰减时间常数远大于分接开关切换时间，回路电流近似线性下降衰减状态，动态电流变化量与动态电流函数的导数正相关，切换时间内电流变化量与过渡电阻的大小正向相关；