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牵引变压器绕组变形在线检测方法研究_高仕斌

文章编号:1001-8360(2004)02-0060-06

牵引变压器绕组变形在线检测方法研究

高仕斌1, 王 果1,2

(1.西南交通大学电气工程学院,四川成都 610031; 2.兰州交通大学信电学院,甘肃兰州 730070)

摘 要:国内外的研究和统计表明,变压器绕组变形是电力系统安全运行的一大隐患,通过测量变压器绕组短路

电抗来判断变压器绕组是否变形是一种有效的方法。本文提出了2种通过在线监测原、次边的电压和电流,实时

计算绕组的短路电抗来判断变压器绕组变形的方法,并对电气化铁路主要接线形式的牵引变压器绕组变形的在

线监测方案进行了设计。论文分析了互感器误差对短路电抗测量结果的影响;通过变压器建模,分析了磁滞特性

和负载变化大小对短路电抗测量结果的影响,验证了该方法在工程应用上的可行性。

关键词:变压器;绕组;变形;短路电抗;在线监测

中图分类号:U224 文献标识码:A

Study on on-line Detecting of Deformation of Transformer Winding

GAO Sh-i bin1, WANG Guo1,2

(1.S chool of Electrical Engineering,Southw est Ji aotong University,Chengdu610031,China;

2.School of Information and Electrical Engineering,Lanzhou Jiaotong Un i versity,Lanzhou730070,China)

Abstract:The domestic and oversea research and statistics indicate that transformer winding deformation is a hidden trouble for the safe running of the electric pow er system,and the method via measuring the short-circuit reactance of the pow er transformer to estim ate the deformation is effective.Tw o kinds of methods for detecting the winding de-form ation of the pow er transformer are proposed in the paper.These methods are based on on-line monitoring of prim ary and secondary currents and voltages to carry out real-time computation of the short-circuit reactance of w indings.The on-line monitoring scheme is designed for traction transform ers w ith the main type of connection used on electric railw ays.The effects CT and PT errors,hysterics and load variation on short-circuit reactance are discussed also.T he proposed methods have been proved feasible in eng ineering.

Key words:Transformer;w inding;deformation;short-circuit reactance;on-line monitoring and measurement

牵引变压器是牵引变电所的重要设备之一,其安全运行对于保障牵引供电系统可靠运行极其重要。运输过程中的意外碰撞或短路故障时的电动力,可能造成变压器的立即损坏,也可能仅造成某种程度的绕组变形,如不及时发现并修复变形,可能引发牵引供电系统,甚至电力系统故障。国内外的统计数字表明变压器绕组变形是电力系统安全运行的一大隐患[1]。正确及时的变形检测能保证变压器故障元件得到及时的替换,无故障元件得到最大限度的使用,从而延长变压器的实际使用寿命。

目前,普遍采用的变压器绕组变形的检测方法有收稿日期:2003-07-25;修回日期:2003-10-24

作者简介:高仕斌(1963 ),男,湖北随州人,教授。

E-mail:gao_shi_bin@http://www.wendangku.net/doc/796e7a1a3c1ec5da50e270b5.html 阻抗分析法、低压脉冲分析法、频率响应分析法和电容监测法[2~4]。阻抗分析法原理简单,但误差较大且灵敏度较低。低压脉冲分析法克服了阻抗分析法的缺点,且灵敏度较高,能测出绕组2mm~3mm的弯曲变形,但在现场应用时,抗干扰能力差、重复性不好,双屏蔽电缆和接地线排列方式、周围物体等,均对测试结果有影响。与低压脉冲法相比,频率响应分析法具有抗干扰能力强,测量重复性好的特点,且灵敏度更高,能检测出相当于短路阻抗变化0.2%的绕组变形,但为了正确检测,需要大量的变压器历史检测数据,在历史数据缺乏的情况下,推广十分困难。这些方法都不容易实现变压器绕组变形的在线监测。文献[5]认为,短路电抗是判断绕组变形的有效方法。文献[6]指出,开发不影响变压器运行状态的 监视 与 诊断 系统是

第26卷第2期铁 道 学 报Vol.26 N o.2 2004年4月JOU RN AL O F T HE CH INA RAIL WAY SOCIET Y Apr il2004

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