基于抗短路能力校核裕度变压器绕组变形试验方法及系统与流程

测量装置的制造及其应用技术1.本发明属于变压器试验技术领域，尤其是基于抗短路能力校核裕度变压器绕组变形试验方法及系统。背景技术：2.变压器是实现电压变化和电能输送的关键电力设备，其性能直接影响着电网安全稳定运行，而抗短路性能无疑是最重要的性能之一。因此必须重点关注运行过程中变压器受到短路冲击的累积效应，掌握线圈稳定性的变化趋势，有利于对变压器是否具备运行条件做出准确判断。而随着变压器制造工艺提升，如整体压板质量提升、压紧措施改进、线圈支撑绝缘件质量提升等，线圈失稳故障大大减少。因此，应制定适当的绕组变形试验策略，在准确掌握变压器抗短路性能的基础上，减少停电时间，提升电网运行可靠性与经济性。3.现阶段，对变压器抗短路性能评价主要依靠频率响应法、低电压阻抗法、电容量分析等传统停电试验方法。但由于频率响应法抗干扰性能差，低电压阻抗法和电容量分析对线圈稳定性轻微变化不够灵敏，在现场使用时不利于快速准确判断出设备状态。技术实现要素：4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出基于抗短路能力校核裕度变压器绕组变形试验方法及系统，能够减少变压器停电次数，并提升对变压器绕组变形判断的准确性。5.本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：6.基于抗短路能力校核裕度变压器绕组变形试验方法，包括：7.选择在运变压器中同厂家同型号的一台产品，进行抗短路能力校核；8.根据工艺变化情况，计算同厂家同型号产品承受短路能力；9.统计在运同厂家同型号产品承受短路冲击情况；10.定义变压器两次低电压阻抗试验间承受短路冲击的累积效应计算方法；11.拟合出在运同厂家同型号变压器累计效应计算公式；12.根据上述公式，计算某台在运该厂家该型号变压器承受的短路冲击后低电压阻抗值变化量；13.根据上述计算结果，计算该变压器自上一次低电压阻抗试验后的短路冲击累计效应；14.根据上述计算结果，计算该变压器总阻抗变化量，若未超出阈值，则设备正常，若超出阈值，则针对超出阈值的设备进行停电测试，以确定设备的运行状态。15.进行抗短路能力校核而且，所述选择变压器中的一台产品，进行抗短路能力校核的具体实现方法为：16.选某厂家某一型号变压器中的一台产品为基准，获取该产品标识对应的耐受动稳定电流值；17.将所述耐受稳定电流值设置为抗短路能力校验的校核电流值；18.按照预设步值提高校核电流值，利用提高后的校核电流值对该产品进行抗短路能力校核，直至该产品包括的绕组电磁线、压板和垫块的工作性能指标大于预设极限阈值时，记录对应的校核电流值，该校核电流值为最大校核电流值imax。19.而且，所述根据工艺变化情况，计算同厂家同型号产品承受短路能力的具体实现方法为核查该厂家该型号变压器的工艺变更情况；20.若无变更，则使工艺系数k＝1，该变压器可承受动稳定电流值与基准变压器一致；21.若有变更，则判断同厂家同型号变压器工艺变更是否影响产品抗短路性能，若影响，则使工艺系数k＝i2/i2max，并校核该变压器运行过程中承受的短路冲击能力，其中i为校验电流，imax为最大校核电流值；否则使工艺系数k＝1，该变压器可承受动稳定电流值与基准变压器一致，考虑工艺质量系数t，用以抵消制造过程中工艺无法保持统一而带来的误差，t取5％，实际动稳定电流为设计动稳定电流的(1-t)倍。22.而且，统计在运同厂家同型号产品承受短路冲击情况的具体实现方法为：23.统计m台同厂家同型号变压器运行过程中分别经历过的n1……nm次短路冲击最大电流值：以及b1……bm次低电压阻抗试验之间的短路阻抗变化量：δx1b1-1……δxm1……δxmbm-1，其中，i11为第一台变压器运行过程中经历过的1次短路冲击最大电流值，为第1台变压器运行过程中经历过的n1次短路冲击最大电流值，im1为第m台变压器运行过程中经历过的1次短路冲击最大电流值，为第m台变压器运行过程中经历过的nm次短路冲击最大电流值；δx11为第1台变压器运行过程中经历过的前2次低电压阻抗试验之间的短路阻抗变化量，为第1台变压器运行过程中经历过的第b1-1次与第b1次低电压阻抗试验之间的短路阻抗变化量，δxm1为第m台变压器运行过程中经历过的前2次低电压阻抗试验之间的短路阻抗变化量，为第m台变压器运行过程中经历过的第bm-1次与第bm次低电压阻抗试验之间的短路阻抗变化量。24.而且，所述定义变压器两次低电压阻抗试验间承受短路冲击的累积效应计算方法的具体实现方法为：某台变压器第1、2次低电压阻抗试验之间短路冲击累计效应记为s11，s11＝(i211/i21+i212/i21+……+i21p/i21)/(1-t)2，p为第1、2低电压阻抗试验之间经历的短路冲击次数，并且p≤n1，i11为第1台变压器前两次低电压阻抗试验之间经历的第1次短路冲击次数的电流值，i1p为第1台变压器前两次低电压阻抗试验之间经历的第p次短路冲击次数的电流值，t为工艺质量系数，i1为第一台变压器的动稳定电流值。25.而且，所述拟合出在运同厂家同型号变压器累计效应计算公式的具体实现方法为：26.利用每台变压器工艺系数k与工艺质量系数t，对同厂家同型号、不同变压器的短路冲击累计效应与短路阻抗变压器进行归一化修正，并通过拟合曲线的方式，建立该厂家该型号短路阻抗变化量与短路冲击累计效应的函数关系δx＝f(s)。27.而且，所述计算某台在运该厂家该型号变压器承受的短路冲击后低电压阻抗值变化量的具体实现方法为：28.当某厂家某型号变压器运行过程中发生短路冲击，则通过其短路阻抗变化量与短路冲击累计效应的函数关系δx＝f(s)，根据上一次低电压阻抗试验后承受短路冲击情况，推算得到短路阻抗变化量δx。29.而且，所述计算该变压器自上一次低电压阻抗试验后的短路冲击累计效应的具体实现方法为：30.将该变压器上一次低电压阻抗试验值与上述短路阻抗变化量δx相加，推算得到该变压器该次短路冲击后的低电压阻抗值。31.而且，所述计算该变压器总阻抗变化量，若未超出阈值，则设备正常的具体实现方法为：32.计算该变压器该次短路冲击后的短路阻抗计算值与初始值之间的偏差，根据计算的偏差判断总阻抗变化量是否大于1.5％，若不大于，则设备运行安全稳定。33.而且，若超出阈值，则针对超出阈值的设备进行停电测试，以确定设备的运行状态的具体实现方法为：34.进行停电测试，通过频率响应法、低电压阻抗法、电容量分析法判断绕组是否存在变形，若变形，则判断设备不具备运行条件，需要更换设备；通过振法测试线圈共振频率，利用铁心剩磁测量各线圈的共振频率，通过纵向比较判断线圈共振频率变化量是否超过20％，若超过20％，则判断设备不具备运行条件，需要更换设备，若上述方法均判断未变形，则计算低电压阻抗电阻分量纵向比较相差是否超过20％，若是，则进行下一步，否则设备运行安全稳定；35.设备试投入运行后判断异常相超声局放检测是否正常，若正常则设备运行安全稳定，否则判断超声局放异常位置是否为安全区域，若为安全区域则设备运行安全稳定，否则设备不具备运行条件，需要更换设备。36.一种基于抗短路能力校核裕度变压器绕组变形试验系统，所述系统用于变压器绕组，所述系统包括：37.抗短路能力校核模块，用于变压器的抗短路能力校核；38.短路冲击及低电压阻抗试验数据统计模块，用于统计变压器运行过程中承受的短路冲击及历次低电压阻抗试验结果；39.阻抗变化量计算模块，用于计算变压器两次低电压阻抗试验之间短路冲击累计效应。40.停电测试模块，用于检测变压器停电状态下的性能，判断设备是否正常。41.而且，所述短路冲击及低电压阻抗试验数据统计模块包括阻抗变化量计算模块、总阻抗计算模块和短路阻抗与初始值之间的偏差计算模块的具体功能为：阻抗变化量计算模块利用阻抗变化量δx与累计效应s的拟合关系计算短路冲击后的阻抗变化量，总阻抗计算模块用于利用上一次低电压阻抗试验数据与此次阻抗变化量计算该次短路冲击后变压器总阻抗，短路阻抗与初始值之间的偏差计算模块用于计算短路阻抗与初始值之间的偏差，并判断总阻抗变化量是否大于1.5％，若不大于则设备运行安全稳定。42.一种基于抗短路能力校核裕度变压器绕组变形试验系统，其特征在于：所述系统用于变压器绕组，所述系统包括：抗短路能力校核模块，用于变压器的抗短路能力校核；短路冲击及低电压阻抗试验数据统计模块，用于统计变压器运行过程中承受的短路冲击及历次低电压阻抗试验结果；阻抗变化量计算模块，用于计算变压器两次低电压阻抗试验之间短路冲击累计效应；停电测试模块，用于检测变压器停电状态下的性能，判断设备是否正常。43.一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当网络侧设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至12任一所述的方法。44.一种存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至12任一所述的方法。45.本发明的优点和积极效果是：46.本发明利用变压器的抗短路能力设计水平，结合流经变压器线圈故障电流的大小，判断对故障严重性。同时计算承受短路冲击的变压器，自上一次低电压阻抗试验后的短路冲击累计效应，当累计效应达到设定值时进行停电绕组变形试验，并通过频率响应法、低电压阻抗法、电容量分析法判断绕组是否存在变形，通过振法测试线圈共振频率是否超过20％，以此判断变压器是否具备运行条件。本发明能够减少变压器停电次数，并提升对变压器绕组变形判断的准确性。附图说明47.图1为本发明的流程图1；48.图2为本发明的流程图2。具体实施方式49.以下结合附图对本发明做进一步详述。50.基于抗短路能力校核裕度变压器绕组变形试验系统的试验方法，如图1和图2所示，包括以下步骤：51.步骤1、选择变压器中的一台产品，进行抗短路能力校核。52.本步骤包括以下步骤：53.步骤1.1、选某厂家某一型号变压器中的一台产品为基准，获取该产品标识对应的耐受动稳定电流值。54.步骤1.2、将所述耐受稳定电流值设置为抗短路能力校验的校核电流值。55.步骤1.3、按照预设步值提高校核电流值，利用提高后的校核电流值对该产品进行抗短路能力校核，直至该产品包括的绕组电磁线、压板和垫块等工作性能指标超过预设极限阈值时，记录对应的校核电流值，该校核电流值为最大校核电流值imax。56.步骤2、根据工艺变化情况，计算同厂家同型号产品承受短路能力。57.本步骤包括以下步骤：58.步骤2.1、核查该厂家该型号变压器的工艺变更情况；59.步骤2.2、若无变更，则该变压器可承受动稳定电流值与基准变压器一致；60.步骤2.3、若有变更，则判断该厂家该型号变压器工艺变更是否影响产品抗短路性能，若影响则使工艺系数k＝i2/i2max并计算该厂家该型号变压器运行过程中承受的短路冲击及低电压阻抗，其中i为校验电流，imax为最大校核电流值，否则使工艺系数k＝1并计算该厂家该型号变压器运行过程中承受的短路冲击及低电压阻抗。考虑工艺质量系数t，用以抵消制造过程中工艺无法保持统一而带来的误差，t取5％，实际动稳定电流为设计动稳定电流的(1-t)倍。61.步骤3、统计在运同厂家同型号产品承受短路冲击情况。62.本步骤中统计在运同厂家同型号产品承受短路冲击情况的具体实现方位为：统计m台同厂家同型号变压器运行过程中分别经历过的n1……nm次短路冲击最大电流值：次短路冲击最大电流值：以及b1……bm次低电压阻抗试验之间的短路阻抗变化量：次低电压阻抗试验之间的短路阻抗变化量：其中，i11为第一台变压器运行过程中经历过的1次短路冲击最大电流值，为第1台变压器运行过程中经历过的n1次短路冲击最大电流值，im1为第m台变压器运行过程中经历过的1次短路冲击最大电流值，为第m台变压器运行过程中经历过的nm次短路冲击最大电流值；δx11为第1台变压器运行过程中经历过的前2次低电压阻抗试验之间的短路阻抗变化量，为第1台变压器运行过程中经历过的第b1-1次与第b1次低电压阻抗试验之间的短路阻抗变化量，δxm1为第m台变压器运行过程中经历过的前2次低电压阻抗试验之间的短路阻抗变化量，为第m台变压器运行过程中经历过的第bm-1次与第bm次低电压阻抗试验之间的短路阻抗变化量。63.步骤4、定义变压器两次低电压阻抗试验间承受短路冲击的累积效应计算方法。64.本步骤中定义变压器两次低电压阻抗试验间承受短路冲击的累积效应计算方法的具体实现方法为：某1台该厂家该型号的变压器第1、2次低电压阻抗试验之间短路冲击累计效应记为s11，s11＝(i211/i21+i212/i21+……+i21p/i21)/(1-t)2，p为第1、2低电压阻抗试验之间经历的短路冲击次数，并且p≤n1，i11为第1台变压器前两次低电压阻抗试验之间经历的第1次短路冲击次数的电流值，i1p为第1台变压器前两次低电压阻抗试验之间经历的p次短路冲击次数的电流值，t为工艺质量系数，i1为第一台变压器的动稳定电流值。65.步骤5、拟合出在运同厂家同型号变压器累计效应计算公式。66.本步骤中拟合出在运同厂家同型号变压器累计效应计算公式的具体实现方法为：利用每台变压器工艺系数k与工艺质量系数t，对同厂家同型号、不同变压器的短路冲击累计效应与短路阻抗变压器进行归一化修正，并通过拟合曲线的方式，建立该厂家该型号短路阻抗变化量与短路冲击累计效应的函数关系δx＝f(s)，例如s`11＝s11/k1，δx`11＝δx11/k1。67.步骤6、计算某台在运该厂家该型号变压器承受的短路冲击后低电压阻抗值变化量。68.本步骤中计算某台在运该厂家该型号变压器承受的短路冲击后低电压阻抗值变化量的具体实现方法为：当某厂家某型号变压器运行过程中发生短路冲击，则通过其短路阻抗变化量与短路冲击累计效应的函数关系δx＝f(s)，根据上一次低电压阻抗试验后承受短路冲击情况，推算得到短路阻抗变化量δx。69.步骤7、计算该变压器自上一次低电压阻抗试验后的短路冲击累计效应。70.本步骤中计算该变压器自上一次低电压阻抗试验后的短路冲击累计效应的具体实现方法为：将该变压器上一次低电压阻抗试验值与上述短路阻抗变化量δx相加，推算得到该变压器该次短路冲击后的低电压阻抗值。71.步骤8、根据计算的短路冲击累计效应计算同一台变压器总阻抗变化量，并根据短路冲击及低电压阻抗计算结果进行判断，若未超出阈值，则设备正常。72.本步骤中根据计算的短路冲击累计效应计算同一台变压器总阻抗变化量，并根据短路冲击及低电压阻抗计算结果进行判断，若未超出阈值，则设备正常的具体实现方法为：计算该变压器该次短路冲击后的短路阻抗计算值与初始值之间的偏差，根据计算的偏差判断总阻抗变化量是否大于1.5％，若不大于，则设备运行安全稳定。73.步骤9、超出阈值的设备进行停电测试，判断设备是否正常。74.本步骤中，超出阈值的设备进行停电测试，判断设备是否正常的具体实现方法为：75.进行停电测试，通过频率响应法、低电压阻抗法、电容量分析法判断绕组是否存在变形，若变形，则判断设备不具备运行条件，需要更换设备；通过振法测试线圈共振频率，利用铁心剩磁测量各线圈的共振频率，通过纵向比较判断线圈共振频率变化量是否超过20％，若超过20％，则判断设备不具备运行条件，需要更换设备。若上述方法均判断未变形，则计算低电压阻抗电阻分量纵向比较相差是否超过20％，若是，则进行下一步，否则设备运行安全稳定，76.设备试投入运行后判断异常相超声局放检测是否正常，若正常则设备运行安全稳定，否则判断超声局放异常位置是否为安全区域，若为安全区域则设备运行安全稳定，否则设备不具备运行条件，需要更换设备。77.一种基于抗短路能力校核裕度变压器绕组变形试验系统，其中系统用于变压器绕组，系统包括：78.抗短路能力校验模块，用于变压器的抗短路能力校验，79.短路冲击及低电压阻抗统计模块，用于统计变压器运行过程中承受的短路冲击及历次低电压阻抗试验结果，80.阻抗变化量计算模块，用于计算变压器两次低电压阻抗试验之间短路冲击累计效应，81.停电测试模块，用于检测变压器停电状态下的性能，判断设备是否正常。82.其中，短路冲击及低电压阻抗统计模块包括阻抗变化量计算模块、短路阻抗与初始值之间的偏差计算模块和总阻抗变化量判断模块，阻抗变化量计算模块用于计算阻抗变化量δx累计效应s关系，短路阻抗与初始值之间的偏差计算模块用于计算短路阻抗与初始值之间的偏差，总阻抗变化量判断模块用于差判断总阻抗变化量是否大于1.5％，若不大于则设备运行安全稳定。83.一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当网络侧设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述方法。84.一种存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法。85.需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。









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