变压器短路电抗测试的在线仿真.pdfVIP

大 庆 石 油 学 院 学 报 第 32卷 第 5期 2008年 10月 J()URNAI()FDAQING PEq、ROIEUM INSI、ITUTE Vo1．32 No．5 Oct． 2008 变压器短路 电抗测试 的在线仿真 王艳春 ，张长君 (大庆油 lit技术培训中心 机 电工程 系，黑龙 江 大庆 163255) 摘 要 ：基于变压器漏抗与绕组几何形状及相对位置 ．通过在线监测变压器短路 电抗变化来分析绕组 的状况 ，得 出 短路电抗在线测量基本公式．并改进在线测量的方法 ，设计出单相变压器短路电抗在线测量电路图．仿真结果表明，变压 器短路 电抗的离线与在线测量结果平均相差 0．5l ，最大相差 0．68 ，二者在同一数量级上，在线测量 的变化趋势与离 线测量结果一致． 关 键 词 ：短路电抗测试 ；变压器 ；在线仿真 中圈分类号 ：TM,11 文献标识码 ：A 文章编号 ：l000一l89l(2008)05—0094—03 0 引言 在 电力变压器的运行过程 中，由于短路冲击 电流引起 的绕组变形并非总能马上导致保护动作 ，绕组 已 发生变形的变压器常会在相当长时间内继续运行 ，如不能得到适时的维修 ，累积效应会进一步发展 ，即使 不再出现短路事故 ，也会导致变压器非正常地退出运行．因此 ，正确估计绕组变形程度非常重要．以往 的 检测方法有测量变压器短路电抗并与历史数据 比较 的短路 电抗法。通过施加低压脉冲并 比较响应变化 的 低压脉冲法 ，测量变压器频率响应并 比较短路前后其变化 的频响分析法等ll]．这些方法均需使变压器退 出运行，即均属离线方法 ，需较大的经济投入 ，因此一般的电力公司也不进行例行维护 ，这是造成电力系统 故障中变压器故障比例较大的一个重要原因．目前．基于变压器漏抗与绕组几何形状及相对位置 ，通过在 线监测变压器短路电抗变化来分析绕组状况的技术正逐步得到重视 一．笔者应用一种无需空载调零的在 线测量短路电抗的方法 ，只需要对 2种不同负荷电流各测量一次，就可 以计算 出变压器的短路电抗；然后 根据变压器短路电抗在线测量等效 电路 ，在试验室变压器模型上进行模拟试验． 1 短路测试在线测量 1．1 单相双绕组变压器的基本公式 使用等效 电路 图研究变压器可得 到简化．变 压器 的等效 电路 见 图 1． 图 1中：K 为电压比；Z。．R ．X 分别 为一次侧 阻抗 、电阻、电抗 ；Z R !， X 分别为二次侧阻抗 、电阻、电抗在 一 次侧的归算值 ；Z。。，R 。X ．分别为 励磁阻抗 、电阻、电抗；E 为一次侧感 应 电势 ；(，为一次侧人端 电压 ； 为 图1 变压器等效电路 二次侧出端电压 ；[，：一 !为在一次侧的归算值 ；j 为一次侧人端 电流 ；j 99--．次侧出端 电流 ；j 一j为 在一次侧的归算值； 为励磁电流．由图 1可得 ：Z¨一R +iX。，Z：一 KZ 。J。一 j：／U ．因此 一 + ，z!+ jZ。． (1) 收稿 日期 ：2008—08—01；审稿人 ：徐建军 ；编辑 ：工文礼 作者简介 ：王艳春 (1966一】．女．讲师 ，主要从事 电 tT程方面的研究 · q4 · 第 5期 王艳春等 ：变压器短路电抗测试的在线仿真 1．2 在线测量原理设计 在图 1中，令 △ — 。一U。，则 △[，一 l— l2一 jlZ1+ ，12Z12一 Z1，1o+ (Z1+Z12)112． (2) 设 为 j。和 j。的夹角，则电压差 △(，中垂直于 jz的分量 △ 可表示为 △(L 一 (X1+Xl2)jl2+ (XlCOS口一R1sin口)110． (3) 由于式 (3)中后一项的存在 ，短路 电抗 X 一X +x。不能通过直接测量 △ 和 ，z再相除来