一种变压器在累积效应下的抗短路能力实验方法和系统

摘要

本申请公开了一种变压器在累积效应下的抗短路能力实验方法和系统，其中，所述实验方法包括：对变压器的一相绕组进行短路实验，确定所述一相绕组损坏时的短路电流；选取多个不同强度的比例电流，对变压器的其他任一相绕组进行多次短路实验，测量并存储多次累积效应引起的变压器的抗短路能力的变化情况，其中，所述比例电流的强度在所述短路电流的预定强度比例范围内、且小于所述短路电流；使用所述短路电流对所述变压器的最后一相绕组分别进行不同通流时间的短路实验，测量并存储通流时间累积效应引起的抗短路能力的变化情况。本申请的技术方案，能够准确测量变压器累累积效应引起的抗短路能力的变化情况。

权利要求

1.一种变压器在累积效应下的抗短路能力实验方法，其特征在于，包括：对所述变压器的一相绕组施加电流；

判断所述电流影响下，预定时间内所述一相绕组的电阻变化量是否超过额定电阻的预设变化量；

若所述预定时间内所述一相绕组的电阻变化量超过所述预设变化量，则确定所述电流为所述一相绕组损坏时的短路电流；

选取多个不同强度的比例电流，对变压器的其他任一相绕组进行多次短路实验，测量并存储多次累积效应引起的变压器的抗短路能力的变化情况，其中，所述比例电流的强度在所述短路电流的预定强度比例范围内、且小于所述短路电流；

使用所述短路电流对所述变压器的最后一相绕组分别进行不同通流时间的短路实验，测量并存储通流时间累积效应引起的抗短路能力的变化情况。

2.根据权利要求1所述的抗短路能力实验方法，其特征在于，所述选取多个不同强度的比例电流，对变压器的其他任一相绕组进行多次短路实验，测量并存储多次累积效应引起的变压器的抗短路能力的变化情况，包括：选取所述预定强度比例范围内多个不同强度的比例电流；

按照预设顺序，分别使用所有不同强度的比例电流、分别对所述变压器的其他任一相绕组进行多次预设通流时间的短路实验，直至所述其他任一项绕组损坏；

测量并存储所有不同强度的比例电流下每次短路实验引起的变压器的电动力和变压器累计形变值。

3.根据权利要求1或2所述的抗短路能力实验方法，其特征在于，所述使用短路电流对变压器的最后一相绕组分别进行不同通流时间的短路实验，测量并记录通流时间累积效应引起的变压器的抗短路能力的变化情况，包括：按照通流时间长短顺序，依次对所述变压器的最后一相绕组施加对应通流时间的所述短路电流；

测量并存储不同通流时间引起的变压器的电动力和变压器累计形变值；

对不同电动力和变压器累计形变值对应的变压器的最后一相绕组施加比例电流；

统计所述电动力和变压器累计形变值对应的变压器损坏时的短路电流强度，作为通流时间累积效应引起的变压器的抗短路能力。

4.根据权利要求1所述的抗短路能力实验方法，其特征在于，还包括：根据所述抗短路能力的变化情况，调整所述变压器的绕组的参数。

5.一种变压器在累积效应下的抗短路能力实验系统，其特征在于，包括：短路电流确定模块，对变压器的一相绕组进行短路实验，确定所述一相绕组损坏时的短路电流；

第一抗短路能力测量模块，用于选取多个不同强度的比例电流，对变压器的其他任一相绕组进行多次短路实验，测量并存储多次累积效应引起的变压器的抗短路能力的变化情况，其中，所述比例电流的强度在所述短路电流的预定强度比例范围内、且小于所述短路电流；

第二抗短路能力测量模块，用于使用所述短路电流对所述变压器的最后一相绕组分别进行不同通流时间的短路实验，测量并存储通流时间累积效应引起的抗短路能力的变化情况。

6.根据权利要求5所述的抗短路能力实验系统，其特征在于，所述短路电流确定模块，包括：第一电流施加子模块，用于对所述变压器的一相绕组施加电流；

电阻变化量判断子模块，用于判断所述电流影响下，预定时间内所述一相绕组的电阻变化量是否超过额定电阻的预设变化量；

电流确定子模块，用于若所述预定时间内所述一相绕组的电阻变化量超过所述预设变化量，则确定所述电流为所述一相绕组损坏时的短路电流。

7.根据权利要求5所述的抗短路能力实验系统，其特征在于，所述第一抗短路能力测量模块，包括：电流选取子模块，用于选取所述预定强度比例范围内多个不同强度的比例电流；

短路实验子模块，用于按照预设顺序，分别使用所有不同强度的比例电流、分别对所述变压器的其他任一相绕组进行多次预设通流时间的短路实验，直至所述其他任一项绕组损坏；

第一电动力和累计形变测量子模块，用于测量并存储所有不同强度的比例电流下每次短路实验引起的变压器的电动力和变压器累计形变值。

8.根据权利要求5或7所述的抗短路能力实验系统，其特征在于，所述第二抗短路能力测量模块，包括：第二电流施加子模块，用于按照通流时间长短顺序，依次对所述变压器的最后一相绕组施加对应通流时间的所述短路电流；

第二电动力和累计形变测量子模块，用于测量并存储不同通流时间引起的变压器的电动力和变压器累计形变值；

第三电流施加子模块，用于对不同电动力和变压器累计形变值对应的变压器的最后一相绕组施加比例电流；

电流强度统计子模块，用于统计所述电动力和变压器累计形变值对应的变压器损坏时的短路电流强度，作为通流时间累积效应引起的变压器的抗短路能力。

9.根据权利要求5所述的抗短路能力实验系统，其特征在于，还包括：参数调整模块，用于根据所述抗短路能力的变化情况，调整所述变压器的绕组的参数。

说明书

一种变压器在累积效应下的抗短路能力实验方法和系统

技术领域

[0001] 本申请涉及变压器技术领域，尤其涉及一种变压器在累积效应下的抗短路能力实验方法和系统。

背景技术

[0002] 随着电力系统容量的逐渐扩大，在运主变年限的增长，变压器绕组稳定性及其累积效应的研究成为一个热点和难点问题。变压器在电力系统中充当着转变电压的功能，因此在电力系统中的作用十分重要。相应地，变压器的安全运行成为电力领域关注的重点。

[0003] 变压器短路损坏是变压器损坏的主要原因。变压器短路损坏，是变压器在累积多次短路冲击的情况下，内部绝缘状态发生变化，最终导致变压器出现短路的损坏情况。在变压器绕组经过累积多次短路冲击后，内部的绝缘状况可能发生恶化，多次短路累积后会加剧变压器绕组的变形。而对于发生过短路却继续运行的变压器来说，虽然一次短路冲击并不意味着变压器立即发生绕组变形，内部绝缘状况恶化的损坏事故，但是在再次或多次经历大的过流或过压的冲击情况下，变压器的抗短路能力会持续发生变化，仍可能会存在故障的发生。

[0004] 现有技术中并没有对变压器在累积效应下的抗短路能力的研究，因此现有技术中并不能准确了解变压器在累积效应下的抗短路能力的变化情况。

发明内容

[0005] 本申请提供了一种变压器在累积效应下的抗短路能力实验方法和系统，以解决现有技术中不能准确了解变压器在累积效应下的抗短路能力的变化情况的问题。

[0006] 第一方面，本申请提供了一种变压器在累积效应下的抗短路能力实验方法，该方法包括：

[0007] 对变压器的一相绕组进行短路实验，确定所述一相绕组损坏时的短路电流；

[0008] 选取多个不同强度的比例电流，对变压器的其他任一相绕组进行多次短路实验，测量并存储多次累积效应引起的变压器的抗短路能力的变化情况，其中，所述比例电流的强度在所述短路电流的预定强度比例范围内、且小于所述短路电流；

[0009] 使用所述短路电流对所述变压器的最后一相绕组分别进行不同通流时间的短路实验，测量并存储通流时间累积效应引起的抗短路能力的变化情况。

[0010] 可选地，所述对变压器的一相绕组进行短路实验，确定所述一相绕组损坏时的短路电流包括：对所述变压器的一相绕组施加电流；判断所述电流影响下，预定时间内所述一相绕组的电阻变化量是否超过额定电阻的预设变化量；若所述预定时间内所述一相绕组的电阻变化量超过所述预设变化量，则确定所述电流为所述一相绕组损坏时的短路电流。

[0011] 可选地，所述选取多个不同强度的比例电流，对所述变压器的其他任一相绕组进行多次短路实验，测量并存储多次累积效应引起的变压器的抗短路能力的变化情况，包括：

[0012] 选取所述预定强度比例范围内多个不同强度的比例电流；

[0013] 按照预设顺序，分别使用所有不同强度的比例电流、分别对所述变压器的其他任一相绕组进行多次预设通流时间的短路实验，直至所述其他任一项绕组损坏；

[0014] 测量并存储所有不同强度的比例电流下每次短路实验引起的变压器的电动力和变压器累计形变值。

[0015] 可选地，所述使用短路电流对变压器的最后一相绕组分别进行不同通流时间的短路实验，测量并记录通流时间累积效应引起的变压器的抗短路能力的变化情况，包括：

[0016] 按照通流时间长短顺序，依次对所述变压器的最后一相绕组施加对应通流时间的所述短路电流；

[0017] 测量并存储不同通流时间引起的变压器的电动力和变压器累计形变值；

[0018] 对不同电动力和变压器累计形变值对应的变压器的最后一相绕组施加比例电流；

[0019] 统计所述电动力和变压器累计形变值对应的变压器损坏时的短路电流强度，作为通流时间累积效应引起的变压器的抗短路能力。

[0020] 可选地，所述的抗短路能力实验方法，还包括：根据所述抗短路能力的变化情况，调整所述变压器的绕组的参数。

[0021] 第二方面，本申请还提供了一种变压器在累积效应下的抗短路能力实验系统，包括：

[0022] 短路电流确定模块，对变压器的一相绕组进行短路实验，确定所述一相绕组损坏时的短路电流；

[0023] 第一抗短路能力测量模块，用于选取多个不同强度的比例电流，对变压器的其他任一相绕组进行多次短路实验，测量并存储多次累积效应引起的变压器的抗短路能力的变化情况，其中，所述比例电流的强度在所述短路电流的预定强度比例范围内、且小于所述短路电流；

[0024] 第二抗短路能力测量模块，用于使用所述短路电流对所述变压器的最后一相绕组分别进行不同通流时间的短路实验，测量并存储通流时间累积效应引起的抗短路能力的变化情况。

[0025] 可选地，所述短路电流确定模块，包括：

[0026] 第一电流施加子模块，用于对所述变压器的一相绕组施加电流；

[0027] 电阻变化量判断子模块，用于判断所述电流影响下，预定时间内所述一相绕组的电阻变化量是否超过额定电阻的预设变化量；

[0028] 电流确定子模块，用于若所述预定时间内所述一相绕组的电阻变化量超过所述预设变化量，则确定所述电流为所述一相绕组损坏时的短路电流。

[0029] 可选地，所述第一抗短路能力测量模块，包括：

[0030] 电流选取子模块，用于选取所述预定强度比例范围内多个不同强度的比例电流；

[0031] 短路实验子模块，用于按照预设顺序，分别使用所有不同强度的比例电流、分别对所述变压器的其他任一相绕组进行多次预设通流时间的短路实验，直至所述其他任一项绕组损坏；

[0032] 第一电动力和累计形变测量子模块，用于测量并存储所有不同强度的比例电流下每次短路实验引起的变压器的电动力和变压器累计形变值。

[0033] 可选地，所述第二抗短路能力测量模块，包括：

[0034] 第二电流施加子模块，用于按照通流时间长短顺序，依次对所述变压器的最后一相绕组施加对应通流时间的所述短路电流；

[0035] 第二电动力和累计形变测量子模块，用于测量并存储不同通流时间引起的变压器的电动力和变压器累计形变值；

[0036] 第三电流施加子模块，用于对不同电动力和变压器累计形变值对应的变压器的最后一相绕组施加比例电流；

[0037] 电流强度统计子模块，用于统计所述电动力和变压器累计形变值对应的变压器损坏时的短路电流强度，作为通流时间累积效应引起的变压器的抗短路能力。

[0038] 可选地，所述抗短路能力实验系统，还包括：参数调整模块，用于根据所述抗短路能力的变化情况，调整所述变压器的绕组的参数。

[0039] 本申请的技术方案提供的变压器在累积效应下的抗短路能力实验方案，通过对变压器的一相绕组进行短路实验，从而能够准确确定一相绕组损坏时的短路电流。然后选取不同强度的比例电流对变压器的其他任一相绕组进行多次短路实验，测量并存储多次累积效应引起的变压器的抗短路能力的变化情况，从而能够准确了解电流强度和通流次数等累积效应对变压器的抗短路能力的变化情况的影响。通过使用短路电流对变压器的最后一相绕组进行不同通流时间的短路实验，能够准确确定通流时间累积效应对抗短路能力的变化情况的影响。综上，通过上述实验步骤，能够准确地确定电流强度、通流次数和通流时间累积效应对变压器的抗短路能力的影响。

附图说明

[0040] 为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0041] 图1为本申请实施例提供的一种变压器在累积效应下的抗短路能力实验方法的流程示意图；

[0042] 图2为图1所示实施例提供的一种短路电流确定方法的流程图；

[0043] 图3为图1所示实施例提供的一种储多次累积效应引起的抗短路能力变化情况测量方法的流程示意图；

[0044] 图4为图1所示实施例提供的一种通流时间累积效应引起的抗短路能力变化情况测量方法的流程示意图；

[0045] 图5为本申请实施例提供的第二种变压器在累积效应下的抗短路能力实验方法的流程示意图；

[0046] 图6为本申请实施例提供的一种变压器在累积效应下的抗短路能力实验系统的结构示意图；

[0047] 图7为图6所示实施例提供的一种短路电路确定模块的结构示意图；

[0048] 图8为图6所示实施例提供的一种第一抗短路能力测量模块的结构示意图；

[0049] 图9为图6所示实施例提供的一种第二抗短路能力测量模块的结构示意图。

具体实施方式

[0050] 参见图1，为本申请实施例提供的一种变压器在累积效应下的抗短路能力实验方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例提供的变压器在累积效应下的抗短路能力实验方法，包括以下步骤：

[0051] S110：对变压器的一相绕组进行短路实验，确定一相绕组损坏时的短路电流。

[0052] 通过对变压器一相绕组进行短路实验，能够准确确定一相绕组损坏时的短路电流，从而能够准确地确定变压器在累积效应下的抗短路能力。

[0053] 其中，如图2所示，该步骤S110包括以下步骤：

[0054] S111：对变压器的一相绕组施加电流。

[0055] S112：判断电流影响下，预定时间内一相绕组的电阻变化量是否超过额定电阻的预设变化量。

[0056] S113：若预定时间内一相绕组的电阻变化量超过预设变化量，则确定电流为一相绕组损坏时的短路电流。

[0057] 具体地，可判断0.25S内一相绕组的电阻变化量是否超过额定电阻的2％，当0.25S内一相绕组的电阻变化量超过额定电阻的2％时，确定该电流为一相绕组损坏时的短路电流。

[0058] 通过判断在电流影响下，预定时间内一相绕组的电阻变化量是否超过额定电阻的预设变化量，能够准确判断电流是否为一相绕组损坏时的短路电流。

[0059] S120：选取多个不同强度的比例电流，对变压器的其他任一相绕组进行多次短路实验，测量并存储多次累积效应引起的变压器的抗短路能力的变化情况，其中，比例电流的强度在短路电流的预定强度比例范围内、且小于短路电流；

[0060] 通过选取多个不同强度的比例电流对变压器的其他任一相绕组进行多次短路实验，能够准确研究不同强度累积效应和多次数累积效应对变压器抗短路能力的变化情况的影响。

[0061] 其中，如图3所示，该步骤S120：选取多个不同强度的比例电流对变压器的其他任一相绕组进行多次短路实验，测量并存储多次累积效应引起的变压器的抗短路能力的变化情况，包括：

[0062] S121：选取预定强度比例范围内多个不同强度的比例电流。

[0063] S122：按照预设顺序，分别使用所有不同强度的比例电流、分别对变压器的其他任一相绕组进行多次预设通流时间的短路实验，直至其他任一项绕组损坏。

[0064] S123：测量并存储所有不同强度的比例电流下每次短路实验引起的变压器的电动力和变压器累计形变值。

[0065] 具体地，可选取在70％-90％短路电流强度的比例电流，对变压器的其他任一相绕组开展多次短路试验，然后对通流次数、电流强度值、电动力值和变压器累计形变状态详细记录，并进一步施加电流直至变压器损坏，得到变压器经历多次冲击累积效应下，变压器的抗短路能力变化情况。

[0066] 其中，为了研究不同强度和通流次数对变压器绕组的抗短路能力的影响，也可选用不同变压器的相同一相绕组进行实验。

[0067] S130：使用短路电流对变压器的最后一相绕组分别进行不同通流时间的短路实验，测量并存储通流时间累积效应引起的抗短路能力的变化情况。

[0068] 其中，如图4所示，该步骤S130，包括以下步骤：

[0069] S131：按照通流时间长短顺序，依次对变压器的最后一相绕组施加对应通流时间的短路电流。

[0070] S132：测量并存储不同通流时间引起的变压器的电动力和变压器累计形变值。

[0071] S133：对不同电动力和变压器累计形变值对应的变压器的最后一相绕组施加比例电流。

[0072] S134：统计电动力和变压器累计形变值对应的变压器损坏时的短路电流强度，作为通流时间累积效应引起的变压器的抗短路能力。

[0073] 具体地，可以对变压器的最后一相绕组开展短路试验，每次通流时间分别为t1＝0.1s、t2＝0.2s、t3＝0.25s，施加的比例电流为100％的短路电流，得到累积通流时间对变压器的抗短路能力的影响。

[0074] 综上，本申请实施例提供的变压器在累积效应下的抗短路能力实验方法，通过对变压器的一相绕组进行短路实验，从而能够准确确定一相绕组损坏时的短路电流。然后选取不同强度的比例电流对变压器的其他任一相绕组进行多次短路实验，测量并存储多次累积效应引起的变压器的抗短路能力的变化情况，从而能够准确了解电流强度和通流次数等累积效应对变压器的抗短路能力的变化情况的影响。通过使用短路电流对变压器的最后一相绕组进行不同通流时间的短路实验，能够准确确定通流时间累积效应对抗短路能力的变化情况的影响。综上，通过上述实验步骤，能够准确确定电流强度、通流次数和通流时间累积效应对变压器的抗短路能力的影响。

[0075] 如图5所示，图1所示实施例提供的变压器在累积效应下的抗短路能力实验方法，还包括以下步骤：

[0076] S140：根据抗短路能力的变化情况，调整变压器的绕组的参数。

[0077] 在通过上述步骤得到累积冲击电流强度、通流次数和通流时间对变压器抗短路能力的影响后，可调整变压器的绕组的参数对变压器进行进一步的实验以及提高变压器的抗短路能力。

[0078] 基于同一申请构思，本发明实施例还提供了变压器在累积效应下的抗短路能力实验系统的实施例，由于所述系统对应的方法是本发明实施例中的变压器在累积效应下的抗短路能力实验方法，并且该系统解决问题的原理与方法相似，因此系统的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

[0079] 请参见图6，图6为本申请实施例提供的一种变压器在累积效应下的抗短路能力实验系统的结构示意图，如图6所示，该抗短路能力实验系统包括：

[0080] 短路电流确定模块101，对变压器的一相绕组进行短路实验，确定一相绕组损坏时的短路电流；

[0081] 第一抗短路能力测量模块102，用于选取多个不同强度的比例电流，对变压器的其他任一相绕组进行多次短路实验，测量并存储多次累积效应引起的变压器的抗短路能力的变化情况，其中，比例电流的强度在短路电流的预定强度比例范围内、且小于短路电流；

[0082] 第二抗短路能力测量模块103，用于使用短路电流对变压器的最后一相绕组分别进行不同通流时间的短路实验，测量并存储通流时间累积效应引起的抗短路能力的变化情况。

[0083] 综上，本申请实施例提供的变压器在累积效应下的抗短路能力实验系统，通过对变压器的一相绕组进行短路实验，从而能够准确确定一相绕组损坏时的短路电流。然后选取不同强度的比例电流对变压器的其他任一相绕组进行多次短路实验，测量并存储多次累积效应引起的变压器的抗短路能力的变化情况，从而能够准确了解电流强度和通流次数等累积效应对变压器的抗短路能力的变化情况的影响。通过使用短路电流对变压器的最后一相绕组进行不同通流时间的短路实验，能够准确确定通流时间累积效应对抗短路能力的变化情况的影响。综上，通过上述实验步骤，能够准确确定电流强度、通流次数和通流时间累积效应对变压器的抗短路能力的影响。

[0084] 如图7所示，图6中的短路电流确定模块101，包括：

[0085] 第一电流施加子模块1011，用于对变压器的一相绕组施加电流；

[0086] 电阻变化量判断子模块1012，用于判断电流影响下，预定时间内一相绕组的电阻变化量是否超过额定电阻的预设变化量；

[0087] 电流确定子模块1013，用于若预定时间内一相绕组的电阻变化量超过预设变化量，则确定电流为一相绕组损坏时的短路电流。

[0088] 可选地，如图8所示，第一抗短路能力测量模块102，包括：

[0089] 电流选取子模块1021，用于选取预定强度比例范围内多个不同强度的比例电流；

[0090] 短路实验子模块1022，用于按照预设顺序，分别使用所有不同强度的比例电流、分别对变压器的其他任一相绕组进行多次预设通流时间的短路实验，直至其他任一项绕组损坏；

[0091] 第一电动力和累计形变测量子模块1023，用于测量并存储所有不同强度的比例电流下每次短路实验引起的变压器的电动力和变压器累计形变值。

[0092] 可选地，如图9所示，第二抗短路能力测量模块103，包括：

[0093] 第二电流施加子模块1031，用于按照通流时间长短顺序，依次对变压器的最后一相绕组施加对应通流时间的短路电流；

[0094] 第二电动力和累计形变测量子模块1032，用于测量并存储不同通流时间引起的变压器的电动力和变压器累计形变值；

[0095] 第三电流施加子模块1033，用于对不同电动力和变压器累计形变值对应的变压器的最后一相绕组施加比例电流；

[0096] 电流强度统计子模块1034，用于统计电动力和变压器累计形变值对应的变压器损坏时的短路电流强度，作为通流时间累积效应引起的变压器的抗短路能力。

[0097] 可选地，如图6所示，本实施例提供的抗短路能力实验系统，还包括：参数调整模块104，用于根据抗短路能力的变化情况，调整变压器的绕组的参数。

[0098] 本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于……实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。

[0099] 以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。