專利名稱：一種v/x接線牽引變壓器內(nèi)部溫升在線監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種V/Χ接線牽引變壓器內(nèi)部溫升在線監(jiān)測(cè)方法，屬于電氣絕緣在線 檢測(cè)與故障診斷領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
牽引變壓器是鐵路供電系統(tǒng)中最重要和最關(guān)鍵電氣設(shè)備之一，其運(yùn)行的安全可靠 性直接關(guān)系到鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和高效性，一旦發(fā)生故障，將有可能造成運(yùn)行事 故，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成不可估量的損失。變壓器的運(yùn)行可靠性很大程度上取決于其絕緣狀態(tài)， 而變壓器內(nèi)部溫度是影響絕緣狀態(tài)最為關(guān)鍵的因素。目前測(cè)量變壓器內(nèi)部溫度主要分為直 接測(cè)量法和間接測(cè)量法。直接測(cè)量法是在繞組中靠近導(dǎo)線部分埋設(shè)傳感器，由溫度測(cè)量?jī)x 直接測(cè)溫，測(cè)量結(jié)果精確，但需要在變壓器設(shè)計(jì)制造時(shí)預(yù)埋傳感器，維護(hù)技術(shù)復(fù)雜，價(jià)格昂 貴。因此，工程中常采用間接測(cè)量法，主要包括數(shù)值計(jì)算法，該方法基于建立變壓器內(nèi)部熱 傳遞模型，根據(jù)傳熱學(xué)理論和邊界條件求解變壓器內(nèi)部溫度場(chǎng)，計(jì)算精度較高，可以獲取求 解區(qū)域內(nèi)任一位置的溫度，但計(jì)算過(guò)程復(fù)雜，對(duì)計(jì)算機(jī)性能要求較高；另有熱模擬法，它是 將從電流互感器取得的附加電流在電熱元件上所產(chǎn)生的附加溫升，疊加到變壓器頂層油溫 度上，從而獲得變壓器的繞組熱點(diǎn)溫度，但目前使用的技術(shù)仍存在一定的誤差；再有是IEEE Std C57. 91-1995中Annex G推薦的計(jì)算方法，該方法采用疊加計(jì)算法和經(jīng)驗(yàn)公式，主要適 用于電力變壓器的溫升計(jì)算，對(duì)于沖擊負(fù)荷大的牽引變壓器具有一定的局限性，計(jì)算誤差 較大。對(duì)于目前在重載和高速鐵路中廣泛應(yīng)用的V/Χ接線牽引變壓器，還未見(jiàn)關(guān)于溫升在 線監(jiān)測(cè)方法的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本專利的目的是提供一種V/Χ接線牽引變壓器內(nèi)部溫升在線監(jiān)測(cè)方法，該方法能 在線監(jiān)測(cè)V/Χ接線牽引變壓器內(nèi)部溫升，為V/Χ接線牽引變壓器的運(yùn)行管理提供良好的技 術(shù)支持。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)原理是在線監(jiān)測(cè)V/Χ接線牽引變壓器牽引繞組電流、 正饋繞組電流和頂層油溫度，利用基于V/Χ接線牽引變壓器內(nèi)部溫升熱路模型所建立的溫 升計(jì)算公式，得到變壓器內(nèi)部溫升結(jié)果的。本發(fā)明依據(jù)上述技術(shù)原理而采用的技術(shù)方案包括以下步驟第一步獲取變壓器相關(guān)參數(shù)，包括變壓器額定電壓、額定電流、繞組熱時(shí)間常數(shù)、 額定情況下頂層油溫升(是指頂層油溫度與環(huán)境溫度的差值，下同)和繞組熱點(diǎn)溫升(是 指繞組熱點(diǎn)溫度與頂層油溫度的差值，下同)；第二步，在線監(jiān)測(cè)V/Χ接線牽引變壓器牽引繞組電流、正饋繞組電流和頂層油溫 度；第三步利用基于V/Χ接線牽引變壓器內(nèi)部溫升熱路模型所建立的下列溫升計(jì)算 公式，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，得出變壓器內(nèi)部溫升結(jié)果

權(quán)利要求
1. 一種V/X接線牽引變壓器內(nèi)部溫升在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于該方法包括以下步驟第一步，獲取變壓器相關(guān)參數(shù)，包括變壓器額定電壓、額定電流、繞組熱時(shí)間常數(shù)、額定 情況下頂層油溫升和繞組熱點(diǎn)溫升；第二步，在線監(jiān)測(cè)V/X接線牽引變壓器牽引繞組電流、正饋繞組電流和頂層油溫度； 第三步，利用下列算式，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，得出V/X接線牽引變壓器運(yùn)行中內(nèi) 部溫升；式中，IA.K表示高壓側(cè)A相額定電流，Itq表示A繞組側(cè)牽引繞組電流，Ifq表示A繞組 側(cè)正饋繞組電流，I10表示B繞組側(cè)牽引繞組電流，If0表示B繞組側(cè)正饋繞組電流，θ Α Η表 示A繞組熱點(diǎn)溫度，θ B H表示B繞組熱點(diǎn)溫度，θ TO表示頂層油溫度，Δ θ Η Κ表示額定情況 下繞組熱點(diǎn)溫升，τ ff表示繞組熱時(shí)間常數(shù)，K表示變壓器變比，η表示溫升修正系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的V/X接線牽引變壓器內(nèi)部溫升在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于在 所述第二步是利用上位機(jī)(4)發(fā)去數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)指令，由安裝在變壓器頂部的頂層油溫度監(jiān)測(cè) 模塊(1)在線監(jiān)測(cè)變壓器頂層油溫度，并由安裝在饋線保護(hù)測(cè)控盤內(nèi)的負(fù)荷電流監(jiān)測(cè)模塊 (2)在線監(jiān)測(cè)變壓器牽引繞組電流、正饋繞組電流，其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)再通過(guò)前置通信模塊(3)上 傳至上位機(jī)(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的V/X接線牽引變壓器內(nèi)部溫升在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在 于針對(duì)所述第三步的計(jì)算結(jié)果設(shè)有預(yù)警值，計(jì)算所得的溫度值超過(guò)其預(yù)警值時(shí)即發(fā)出報(bào)警 信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種V/X接線牽引變壓器內(nèi)部溫升在線監(jiān)測(cè)方法。該方法包括第一步，獲取變壓器基本參數(shù)；第二步，在線監(jiān)測(cè)變壓器牽引繞組電流、正饋繞組電流和頂層油溫度，并上傳至上位機(jī)；第三步，利用基于V/X接線牽引變壓器內(nèi)部溫升熱路模型建立的內(nèi)部溫升計(jì)算公式，對(duì)在線監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，得出V/X接線牽引變壓器運(yùn)行中內(nèi)部溫升情況。本發(fā)明特別針對(duì)目前運(yùn)用廣泛于我國(guó)重載鐵路和高速鐵路的V/X接線牽引變壓器，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，需要監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)量少并易于監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)處理過(guò)程簡(jiǎn)單，對(duì)計(jì)算機(jī)性能要求較低，普通工控機(jī)就能滿足運(yùn)算要求，計(jì)算精確度較高。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102087321SQ20101053681
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者劉君, 吳廣寧, 周利軍, 曹保江, 曹曉斌, 李瑞芳, 王鵬, 閔英杰, 高國(guó)強(qiáng), 高波 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)