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配电变压器绕组变形评估及损耗监测方法研究

王明林  
【摘要】:配电变压器分布十分广泛,是电能传输过程中直接面向用户的重要电气设备。据统计,变压器绕组故障占总故障的比例较高,且绕组的损害具有累积效应。空载损耗、短路损耗是反映变压器性能、运行效率的重要参数。因此配电变压器绕组变形及损耗在线监测的实现具有重要的现实及经济意义。在计及变压器实际运行特点的基础上,根据不同连接方式变压器的特点,论文对变压器短路电抗及损耗监测方法进行了研究,并提出基于模糊综合评判的变压器绕组变形程度评估模型。本课题开展主要研究工作如下:①提出实时运行变压器短路电抗检测方法。通过分析单相变压器模型,导出变压器电压、电流与短路阻抗之间的运算关系,结合不同连接方式变压器的具体特点,以易测性为依托,提出Yyn0和Dyn11接线变压器短路电抗在线检测方法。②提出改进的实时运行变压器短路电抗检测方法。由于所提算法需测量较多数据,因此对其进行改进,改进算法无需测量变压器高压侧电流数据,即可实现短路电抗的准确计算。③搭建配电变压器短路阻抗在线检测仿真平台。在不对称负荷、负载率、电压偏差及谐波单独及共同影响下,对文章所提不同连接方式变压器短路阻抗在线检测算法进行对比验证。④提出配电变压器绕组变形模糊评判模型。在相对隶属度、权重系数、加权广义权距离的基础上,以加权广义权距离的平方和最小为目标函数,确定评价指标对评价标准的相对隶属关系,进而得到样本的级别特征值和等级。根据实际变压器短路电抗与绕组变形数据,对所提配电变压器绕组变形评估模型进行验证。⑤提出改进的配电变压器损耗在线监测方法。在文章所提算法能够准确有效测量绕组短路阻抗的基础上,根据变压器等效电路模型,提出改进的变压器损耗在线检测方法。进而搭建空载损耗在线检测平台。在各种因素干扰下,与两种典型的在线检测方法进行比较性仿真实验,验证算法的有效性。通过测量电压、电流数据在线检测配电变压器短路电抗及损耗,进而实现对绕组变形程度及变压器性能的在线评估,为工程实践提供了一定的理论及方法参考。


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