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配电变压器谐波附加损耗监测方法与实验研究

王科  
【摘要】: 电网中非线性负载引起的电力谐波会加剧配电变压器损耗,造成电能的巨大浪费。传统离线试验方法不能完全反映变压器运行条件下的附加损耗状态,因而并不能确保其工作的高效性,电能浪费仍有可能发生。因此,研究配电变压器谐波附加损耗监测方法,对于变压器的经济运行、降损和节能都有重要意义。本文根据变压器电路模型特点,结合集肤效应理论、电路叠加定理和电气测量技术,对配电变压器谐波附加损耗监测方法展开研究和分析,主要研究工作如下: ①提出配电变压器谐波附加损耗的计算方法,并阐明该算法的原理,给出具体计算公式和步骤,为搭建监测系统提供了理论基础。由于避免配电变压器一次侧电信号采集,该方法有效降低了系统的硬件复杂程度。 ②研制配电变压器数据采集终端,实现谐波电流的信号调理、数字化采集、FFT频谱分析以及远程数据传输,并且可以为配电变压器容量、空载损耗和短路损耗的在线监测提供分析所需数据。 ③开发了配电变压器谐波附加损耗分析软件,实现谐波电流显示、谐波功率计算、GSM模块控制、数据和图形输出等功能,通过修改变压器参数设置,可以动态监测不同型号配电变压器的谐波附加损耗变化情况,为深入开展配电变压器谐波附加损耗监测方法研究提供了技术手段。 ④对开发的系统进行综合调试后介绍了实验方法,在此基础上进行变压器谐波附加损耗在线监测实验,验证本文提出的方法的可行性,实验结果表明:监测系统能够应用于实验变压器谐波损耗的在线监测,测量结果具有较高准确性,为现场应用提供了理论和技术基础。


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