CN110887582A - 一种电力变压器温度采样计算方法 - Google Patents

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齐旺
胡浩
李爽
冯仲涵
唐少飞
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Abstract

一种可缩小变电站监控***对电力变压器温度的测量范围，提高电力变压器温度的显示精度的电力变压器温度采样计算方法，步骤是：从电力变压器油的埋入电阻处接出A、B、C三根电缆，连接直流电压减法电路的a、b、c三个接入点，直流电压减法电路输出的电压为ac间的电压减去bc间的电压；直流电压减法电路输出端连接温度变送器、变电站监控***的直流采集模块；分别在ac和bc回路中加恒定电流I，计算Uac、Ubc和Uab；得到变送器输出直流电流与变压器温度的对应关系，计算比例系数及幅值偏移量：绘制出坐标系图；计算变压器的实际温度T；设置交流采集模块的比例系数和幅值偏移量；通过变电站监控***将计算结果显示在屏幕上。

Description

一种电力变压器温度采样计算方法
技术领域
本发明涉及一种电力变压器温度采样计算方法。
背景技术
电力变压器是电力***常用的一种设备，负责将高等级电压转换为低等级电压，供用电设备使用。由于电力变压器需要长时间不间断运行，因此，对电力变压器的温度监视是一项重点工作。电力***一般使用油对电力变压器进行降温，同时利用油温反映电力变压器实际温度。目前，电力***使用热电阻测量方式对电力变压器的油温进行测量。由于变压器与监测装置之间的连接电缆过长且连接电缆自身存在电阻等问题，会形成变压器温度采样计算误差大的情况，有可能因未及时发现电力变压器温度过高而延误异常处理时间，造成变压器损坏，给供电公司造成经济损失。
发明内容
本发明要提出一种电力变压器温度采样计算方法，通过改变原有接线方式及改进计算方法抵消连接电缆自身电阻，降低由此造成的温度显示不准确情况；根据电力变压器的油温凝点和电力变压器的最高报警点，在原有基础上，缩小变电站监控***对电力变压器温度的测量范围，进一步提高电力变压器温度的显示精度。
本发明是这样实现的：
一种电力变压器温度采样计算方法，其步骤是：
1、从电力变压器油的埋入电阻处接出A、B、C三根电缆，其中A电缆的一端连接埋入电阻的一端，B和C电缆连接埋入电阻的另一端；
2、A、B、C三根电缆的另一端按对应关系连接直流电压减法电路的a、b、c三个接入点，直流电压减法电路输出的电压为ac间的电压减去bc间的电压；
3、直流电压减法电路输出的两端分别连接温度变送器的两个输入端；
4、温度变送器的输出正端连接变电站监控***的直流采集模块输入正端；温度变送器的输出负端连接变电站监控***的直流采集模块输入负端，温度变送器的类型保持与变压器埋入电阻类型一致；
5、直流电压减法电路分别在ac,和bc两个回路中加恒定电流I(如图1所示)，则：由于A、B、C三根电缆近似等长，因此，RA＝RB＝RC，此时；
Uac＝I×RA+I×RT+2×I×RC；
Ubc＝I×RB+2×I×RC；
Uab＝Uac-Ubc＝I×RT；
用电阻RT代表埋入电阻的阻值，用电阻RA代表A电缆的阻值，用电阻RB代表B电缆的阻值，用电阻RC代表C电缆的阻值；
6、通过温度变送器内部线性-非线性变换可以得到变送器输出直流电流与变压器温度的对应关系；由于常用变电站监控***仅能设置直流采集模块采集值与变压器温度的比例系数及幅值偏移量，且电力变压器实际温度＝比例系数×直流采集模块采集值—幅值偏移量；因此根据上述条件，计算比例系数及幅值偏移量：
7、以横坐标代表温度变送器的输出电流，以纵坐标代表变压器温度，绘制出坐标系图，设代表变送器输出电流和电力变压器温度关系的直线与横坐标的交点为(x,0)，与纵坐标的交点为(0，y)；
8、设变压器温度采集的上限为TH，下限为TL,变压器的实际温度为T，变送器输出的实际电流为I1，根据已知条件得到：T＝[(TH-TL)÷(I0-x)]×I1—y；
9、在变电站监控***中，将交流采集的模块的比例系数设置为：(TH-TL)÷(I0-x)，将幅值偏移量设置为y；
10、通过计算，直流采集模块通过变电站监控***将计算结果显示在屏幕上。
本发明的有益效果是：
1、本发明能够抵消变压器温度采集过程中，由连接电缆电阻造成的计算误差，提高变压器温度显示的准确性；
2、本发明根据变压器油的自身特点及变压器的运行情况，设置变压器温度测量的上限和下限，在此基础上，使用变送器0—4mA输出区间显示变压器在零摄氏度以下时的温度，使用变送器4—20mA的输出区间显示变压器在零摄氏度以上的温度，进一步缩小变压器温度的量程，能够使变压器温度更加精确的显示出来。
附图说明
图1是本发明的接线图；
图2是本发明实施例的温度变送器的输出电流-变压器温度的坐标系图。
具体实施方式
该电力变压器温度采样计算方法，步骤如下：
本发明是这样实现的：
1、从电力变压器油的埋入电阻处接出A、B、C三根电缆，其中A电缆的一端连接埋入电阻的一端，B和C电缆连接埋入电阻的另一端；
2、A、B、C三根电缆的另一端按对应关系连接直流电压减法电路的a、b、c三个接入点，直流电压减法电路输出的电压为ac间的电压减去bc间的电压；
3、直流电压减法电路输出的两端分别连接温度变送器的两个输入端；
4、温度变送器的输出正端连接变电站监控***的直流采集模块输入正端；温度变送器的输出负端连接变电站监控***的直流采集模块输入负端，温度变送器的类型保持与变压器埋入电阻类型一致；
5、直流电压减法电路分别在ac,和bc两个回路中加恒定电流I(如图1所示)，则：由于A、B、C三根电缆近似等长，因此，RA＝RB＝RC，此时；
Uac＝I×RA+I×RT+2×I×RC；
Ubc＝I×RB+2×I×RC；
Uab＝Uac-Ubc＝I×RT；
用电阻RT代表埋入电阻的阻值，用电阻RA代表A电缆的阻值，用电阻RB代表B电缆的阻值，用电阻RC代表C电缆的阻值；
6、通过温度变送器内部线性-非线性变换可以得到变送器输出直流电流与变压器温度的对应关系；由于常用变电站监控***仅能设置直流采集模块采集值与变压器温度的比例系数及幅值偏移量，且电力变压器实际温度＝比例系数×直流采集模块采集值—幅值偏移量；因此根据上述条件，计算比例系数及幅值偏移量：
7、以横坐标代表温度变送器的输出电流，以纵坐标代表变压器温度，绘制出坐标系图，设代表变送器输出电流和电力变压器温度关系的直线与横坐标的交点为(x,0)，与纵坐标的交点为(0，y)；
8、设变压器温度采集的上限为TH，下限为TL,变压器的实际温度为T，变送器输出的实际电流为I1，根据已知条件得到：T＝[(TH-TL)÷(I0-x)]×I1—y；
9、在变电站监控***中，将交流采集的模块的比例系数设置为：(TH-TL)÷(I0-x)，将幅值偏移量设置为y；
10、通过计算，直流采集模块通过变电站监控***将计算结果显示在屏幕上。
具体实例：
1、锦州西郊、北郊66千伏变电站变压器使用CU50类埋入电阻，变压器春季正常运行时温度为61.45摄氏度，根据热电阻对照表，此时电阻为53欧姆；
2、使用电缆连接变压器埋入电阻及直流电压减法电路，直流电压减法电路综合掉电缆的电阻后将输出电压传输给给温度变送器，使用PR0-T31-D122型号温度变送器，其输出范围为0-20mA电流，此时温度变送器输出13.8mA电流；
3、由于电力变压器一般使用25#变压器油，其凝固点为不高于零下25摄氏度，因此在变电站监控***中将变压器温度采集的下限设置为-25摄氏度；由于电力变压器油温在达到90摄氏度时会发出报警且进行超温跳闸，考虑此因素并利于计算，在变电站监控***中将变压器温度采集的上限设置为100摄氏度；
4、以横坐标代表温度变送器的输出电流，以纵坐标代表变压器温度，绘制出坐标系图(如图2所示)，根据已知条件进行计算：
x÷(20-x)＝25÷100；
得出x＝4；
此时的变送器输出区间，即(20-x)对应的温度区间为100；
满足线性关系的直线的斜率为100÷(20-x)＝6.25；
因此变电站监控***的比例系数设置为6.25；
变电站监控***的幅值偏移量为：y＝25；
T＝6.25×I1—25。
5、通过计算得出x＝6.25,温度采集模块的比例系数为6.25，偏移量为25，则根据公式T＝6.25×I1—25，得出此时变压器的温度为61.45摄氏度；
6、直流采集模块通过变电站监控***将61.45摄氏度的计算结果显示在屏幕上。
以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种电力变压器温度采样计算方法，其步骤是：
步骤1从电力变压器油的埋入电阻处接出A、B、C三根电缆，其中A电缆的一端连接埋入电阻的一端，B和C电缆连接埋入电阻的另一端；
步骤2A、B、C三根电缆的另一端按对应关系连接直流电压减法电路的a、b、c三个接入点，直流电压减法电路输出的电压为ac间的电压减去bc间的电压；
步骤3直流电压减法电路输出的两端分别连接温度变送器的两个输入端；
步骤4温度变送器的输出正端连接变电站监控***的直流采集模块输入正端；温度变送器的输出负端连接变电站监控***的直流采集模块输入负端，温度变送器的类型保持与变压器埋入电阻类型一致；
步骤5直流电压减法电路分别在ac,和bc两个回路中加恒定电流I(如图1所示)，则：由于A、B、C三根电缆近似等长，因此，RA＝RB＝RC，此时；
Uac＝I×RA+I×RT+2×I×RC；
Ubc＝I×RB+2×I×RC；
Uab＝Uac-Ubc＝I×RT；
用电阻RT代表埋入电阻的阻值，用电阻RA代表A电缆的阻值，用电阻RB代表B电缆的阻值，用电阻RC代表C电缆的阻值；
步骤6通过温度变送器内部线性-非线性变换可以得到变送器输出直流电流与变压器温度的对应关系；由于常用变电站监控***仅能设置直流采集模块采集值与变压器温度的比例系数及幅值偏移量，且电力变压器实际温度＝比例系数×直流采集模块采集值—幅值偏移量；因此根据上述条件，计算比例系数及幅值偏移量：
步骤7以横坐标代表温度变送器的输出电流，以纵坐标代表变压器温度，绘制出坐标系图，设代表变送器输出电流和电力变压器温度关系的直线与横坐标的交点为(x,0)，与纵坐标的交点为(0，y)；
步骤8设变压器温度采集的上限为TH，下限为TL,变压器的实际温度为T，变送器输出的实际电流为I1，根据已知条件得到：T＝[(TH-TL)÷(I0-x)]×I1—y；
步骤9在变电站监控***中，将交流采集的模块的比例系数设置为：(TH-TL)÷(I0-x)，将幅值偏移量设置为y；
步骤10通过计算，直流采集模块通过变电站监控***将计算结果显示在屏幕上。
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