配电变压器损耗和容量在线检测方法研究

论文摘要

空载损耗、短路损耗和容量是变压器重要的性能参数,对其进行检测可以预测变压器潜在故障、及时发现高损耗和铭牌容量虚假的变压器,并以此为依据进行整治,可起到故障诊断、节能减排和维护电力市场秩序的作用。目前,随着配电向负荷中心转移,配电变压器大量存在于系统内部,由于配变数量多、分布广,利用传统的预防性试验检测空载损耗、短路损耗和容量需要投入大量的人力物力,且停电检测严重影响到供电的可持续性,如何更经济、更方便的检测其性能参数已成为电力部门急需解决的问题。基于此,本文针对变压器损耗和容量在线检测方法展开研究。论文在分析变压器结构和工作原理的基础上,推导出变压器空载损耗、短路损耗和容量的在线检测方法,并构建了相应的在线检测系统,实现了损耗和容量的在线检测。主要工作如下:①在损耗在线检测方法研究中,通过分析变压器结构和工作原理,构建了变压器等效电路,并推导了空载损耗和短路损耗的在线检测方法。仿真研究表明通过在线采集变压器原副边电参量,计算铁耗和铜耗,进而推导出空载损耗和短路损耗的在线检测方法是可行的。②在容量在线检测方法研究中,分析了测试变压器容量的损耗比较法、阻抗电压法和三元素法的优缺点,在此基础上提出短路阻抗的在线测量方法和三元素法相结合的变压器容量在线检测方法,通过构建的变压器容量在线检测仿真电路,验证了容量在线检测方法的可行性。③基于变压器损耗和容量在线检测方法的理论研究,构建了损耗和容量在线检测系统,并主要完成基于LabVIEW的上位机分析软件设计,实现了电参量的采集、实时分析、损耗和容量检测等功能。④在实验室搭建了变压器模拟在线运行实验平台,对本文提出的损耗和容量在线检测方法进行验证。通过实验结果分析,可初步确认本文提出的变压器损耗和容量在线检测方法是可行的。最后对论文的研究工作进行了总结,给出了所完成的主要研究工作及取得的成果,并提出了一些不足之处及对本课题今后的研究展望。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 配电变压器损耗检测意义
• 1.1.2 配电变压器容量检测意义
• 1.1.3 配变损耗和容量在线检测的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本论文技术难点和主要工作
• 1.3.1 技术难点
• 1.3.2 主要工作
• 2 配电变压器损耗在线检测方法研究
• 2.1 变压器工作原理
• 2.2 变压器的主要技术参数
• 2.3 变压器损耗的离线测量方法
• 2.4 变压器损耗在线检测方法
• 2.4.1 变压器损耗在线检测方法的提出
• 2.4.2 变压器损耗在线检测
• 2.4.3 温度折算
• 2.4.4 损耗在线检测误差分析
• 2.5 仿真在线试验研究
• 2.6 小结
• 3 配电变压器容量在线检测方法研究
• 3.1 变压器容量测试方法
• 3.1.1 损耗比较法
• 3.1.2 阻抗电压法
• 3.1.3 三元素法
• 3.2 变压器容量在线检测方法
• 3.2.1 变压器容量在线检测方法的提出
• 3.2.2 短路阻抗的在线测量
• 3.2.3 变压器容量的测试及判定
• 3.2.4 变压器容量在线检测误差分析
• 3.3 仿真在线试验研究
• 3.4 小结
• 4 变压器损耗和容量在线检测系统构建
• 4.1 系统概述
• 4.2 硬件系统设计
• 4.3 上位机分析软件
• 4.3.1 LabVIEW 开发工具介绍
• 4.3.2 软件设计总体框架
• 4.3.3 软件主界面
• 4.3.4 变压器参数设置模块
• 4.3.5 数据通讯模块
• 4.3.6 数据采集及存储模块
• 4.3.7 电参量分析及显示模块
• 4.3.8 损耗检测模块
• 4.3.9 容量检测模块
• 4.3.10 软件抗干扰设计
• 4.4 小结
• 5 实验及结果分析
• 5.1 实验平台搭建
• 5.2 在线检测系统精度效验
• 5.3 空载试验和短路试验
• 5.4 在线测量
• 5.4.1 变压器损耗在线测量
• 5.4.2 变压器容量在线测量
• 5.5 实验分析
• 5.6 小结
• 6 结论及展望
• 6.1 本课题取得的成果
• 6.2 后续工作
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读学位期间发表的论文目录