简析配电变压器健康状态在线监测与评估方法研究

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1、简析配电变压器健康状态在线监测与评估方法研究【摘要】随着科技的不断进步，人们日常所使用的配电变压设备越来越复杂，设备所面临的问题也在逐渐增多。此时，对配电变压器健康状态的检测与评估显得尤为重要。本文笔者阐述了在线监测配电变压器健康状态的意义以及重要性，并提出相应的评估方法，以供参考。【关键词】配电变压器；在线监测；评估方法配电变压器简称为“配变”，是指在配电系统中，根据电磁感应定律变换交流电压、电流，从而传输电能的一种静止电器。配电变压器是一种静止的电器设备，它是用来将某一数值的交流电压，变成频率相

2、同的另一种或几种数值不同的电压设备。不能及时的检测出变压器的的健康状态，是造成电力系统出现故障的主要原因。本文笔者阐述检测变压器健康状态的意义及重要性，并对此提出了一些评估方法，使人们能够更多的关注此项研究。1在线监测变压器健康状态的意义配电变压器在电力系统中有着举足轻重的重要性，它承担着电力系统中电压的变换，以及分配电能和传输电能，可以说是电力系统中非常重要的输变电设备。而且配电变压器所面对的大多是终端用户，它的重要作用在于：保障供电的安全性、可靠性。但由于传统的变压器设备有的过于老旧，不能及时的

3、检测出系统的故障，所以会导致设备由于长期运行，从而使变压器出现了劣化的现象，进而导致设备出现故障，引起一系列事故的发生。配电变压器的故障分为两方面，一方面是内部故障，另一方面是外部故障。内部故障可以分为以下几种情况：烧组线匝间的线匝发生了故障、烧组之间出现短路现象、由于发生了烧组从而导致引出线通过其外壳而造成的故障。外部故障的情况主要表现为：绝缘的套管通过设备外壳所发生的接地短路的故障，以及由于引出线间发生了故障，导致配电变压器的内部出现故障以及烧组的变形等。以上故障的出现，都将会影响设备的正常运行

4、，从而引发系统故障，进而造成一系列的危害。所以在线监测变压器的健康状态对设备的安全运行有着重要的意义。2配电变压器在线监测的方法根据变压器出现故障部位进行分类，分为：绕组故障、引线故障、设备分解开关故障等。通过对1991-2000年间数据的调查，将变压器发生故障的单位进行如下统计，结果如表1:表1变压器故障部位的故障次数故障的部位绕组故障铁芯故障分接开关故障引线故障套管故障绝缘故障密封故障其他部位故障总计故障的次数1186839273017810317所得百分比（％）38.122.212.88.99

5、.962.43.5104.8从表一能够看出，绕组故障发生的故障次数最多，由此得出结论：绕组故障是配电变压器及电力系统的最大威胁。所以，到绕组故障进行在线监测，能够最大限度避免变压器发生故障。传统监测变压器烧组故障的方法有：低压脉冲法、短路电抗法、频率响应法。由于过去所使用的传统测量方法都是离线方式测量，不能满足于如今持续供电的需求，当电力系统在运行过程中出现问题时，应使用的是离线检测方法，所以不能及时检测出系统的故障问题。所以应使用新的检测方法，使其能够在线监测系统，以防止系统出现故障问题。新的检查

6、方法为短路电抗的在线监测方法，这种检测方法是根据变压器的一次侧电压没有明显变化，且在运行过程中变压器的电流不会改变，在每次测量过程中，都需要对配电变压器进行测量，利用此种方式进行测量，能将测量的误差控制在大约1%以内。同时在这种测量方式的基础上，还研制出一种，不需受激磁流所影响的配电变压器短路电抗的在线测量方法。这种测量方法适合侧电压能够随着电网电压波动的变压器，它的测量方式很简单，只需测量变压器在两种不同的电压负荷下，所产生的电压、电流，并通过测量结果计算出短路电抗数值。短路电抗的数值能够反映出绕

7、组是否出现问题，所以可将此种测量方法应用在不同容量体积的变电器中，再通过做实验的形式，验证实验的可行度。3配电变压器在线测量的实验本文通过对配电变压器的短路电抗进行在线的仿真实验，利用Matlab系列的Simulink仿真教程，选取五组进行实验。实验所采用的变压器分别是容量为30千伏安、50千伏安、W0千伏安、4⑻千伏安以及10⑻千伏安，并且额定频率为50赫兹的油浸式的变压器。该实验必须保证在特定的范围内，采集两次在不同负载的情况下，变压器的电压数值和电流数值，并通过公式算出变压器的短路电抗值。以1

8、00千伏安为例，测量数据如表格2:表2100千伏安的变压器数值采集的数据负载一负载二UA-KUa/IA15.6992377093162+/38.0313814512082i15.7041533998678+/38.0975942866531iIA/kIA1.990046803424128+/0.1126305297577024i1.992558981965292+/0.1142467952836147iUB-KUb/IB14.7944375062512+/38.005