基于噪聲方法的電力變壓器直流偏磁狀態(tài)檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種基于噪聲方法的電力變壓器直流偏磁狀態(tài)檢測方法，包括變壓器噪聲的聲壓級、聲功率級測量和噪聲頻譜分析方法，本發(fā)明根據(jù)變壓器噪聲的聲壓級、聲功率級增加值和噪聲頻譜的變化，確定變壓器所受入侵直流偏磁情況，及變壓器的偏磁狀態(tài)。本發(fā)明的檢測方法簡單、實(shí)用、節(jié)能、高效，可以結(jié)合其它電性能測試方法共同使用，也可以單獨(dú)使用，對變壓器的直流偏磁狀態(tài)進(jìn)行檢測和分析，保證變壓器在直流偏磁狀態(tài)下安全可靠運(yùn)行。本發(fā)明的檢測方法適用于三相五柱、單相三柱、單相四柱鐵心型式的變壓器，不適用于三相三柱鐵心變壓器。
【專利說明】基于噪聲方法的電力變壓器直流偏磁狀態(tài)檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力變壓器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及基于噪聲方法的電力變壓器直流偏磁 狀態(tài)檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 直流輸電系統(tǒng)的設(shè)備故障，常規(guī)的預(yù)防性檢修，換流站建設(shè)初期的單極投運(yùn)、調(diào) 試，常導(dǎo)致直流輸電系統(tǒng)工作在單極大地回線方式或雙極不平衡方式。當(dāng)直流電流通過接 地極流入中性點(diǎn)接地的交流變壓器中時(shí)，會(huì)導(dǎo)致直流偏磁，直流磁勢或直流磁通引起變壓 器一系列電磁效應(yīng)，包括鐵心半周磁飽和，損耗、溫升增大，如果鐵心飽和程度較高，可能引 發(fā)漏磁增加引起局部過熱，加劇振動(dòng)，增加運(yùn)行噪聲，其產(chǎn)生的諧波還會(huì)引起系統(tǒng)電壓波形 畸變及繼電保護(hù)誤動(dòng)等，影響變壓器的安全運(yùn)行，并且這種情況隨著我國超高壓直流輸電 線路的不斷增加變得越來越嚴(yán)重。在實(shí)際運(yùn)行中的500kV變壓器經(jīng)常出現(xiàn)一些異常振動(dòng)的 問題，造成異常振動(dòng)的直接原因就是變壓器的直流偏磁現(xiàn)象。目前，許多超高壓、特高壓項(xiàng) 目對變壓器耐受直流偏磁能力提出了明確的要求，為了保證電網(wǎng)系統(tǒng)及產(chǎn)品安全性，有必 要開展變壓器直流偏磁狀態(tài)分析研究。
[0003] 作為電力主干網(wǎng)絡(luò)的一部分，500kV變壓器的可靠運(yùn)行對電網(wǎng)安全運(yùn)行意義重 大。當(dāng)變壓器近區(qū)直流電流通過接地點(diǎn)注入變壓器，就使變壓器鐵心被直流磁化，磁工作點(diǎn) 發(fā)生偏移，如圖1所示。電力系統(tǒng)對有些產(chǎn)品在標(biāo)書要求變壓器高壓中性點(diǎn)接地回路中存 在4A直流偏磁電流下(有些標(biāo)書中還提出了更高的要求)，變壓器鐵心不應(yīng)存在局部過熱現(xiàn) 象，油中氣體分析正常，并且有些標(biāo)書還提出了持續(xù)時(shí)間的要求。該項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)還未被 列入變壓器的型式和常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)目，本發(fā)明專利就是根據(jù)變壓器直流偏磁下的噪聲聲級和 頻譜變化規(guī)律對其直流偏磁狀態(tài)進(jìn)行確定和分析，電力系統(tǒng)可采取切實(shí)有效的保護(hù)措施， 提高系統(tǒng)安全可靠性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了對電力變壓器直流偏磁狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，本發(fā)明提出了一種基于噪聲方法的電 力變壓器直流偏磁狀態(tài)檢測方法。本發(fā)明是一種非電量測量方法，對電力變壓器有無直流 偏磁下的噪聲聲壓級、聲功率級、噪聲頻譜進(jìn)行測量和對比，根據(jù)聲級增加情況和噪聲頻譜 的變化情況對變壓器的直流偏磁狀態(tài)進(jìn)行分析，以達(dá)到保護(hù)變壓器直流偏磁狀態(tài)下的安全 穩(wěn)定運(yùn)行的目的。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：本發(fā)明的基于噪聲方法的電力變壓器直流偏磁狀態(tài)檢測方 法，包括變壓器在直流偏磁下噪聲的變化情況確定其直流偏磁狀態(tài)，有以下兩項(xiàng)檢測內(nèi)容： 1)根據(jù)變壓器空載和負(fù)載下及有直流偏磁發(fā)生時(shí)的空載和負(fù)載下噪聲聲壓級、聲功率級的 測量，與正常運(yùn)行狀態(tài)下的對比，確定聲級增加值；2)根據(jù)變壓器空載和負(fù)載下及有直流 偏磁發(fā)生時(shí)的空載和負(fù)載下的噪聲頻譜測量，聲級頻譜與正常運(yùn)行狀態(tài)下的對比及變化情 況，結(jié)合聲級增加值確定變壓器直流偏磁狀態(tài)；檢測方法包括如下步驟： 1) 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1094. 10-2003聲級測定方法，對電力變壓器進(jìn)行無直流偏磁正 常運(yùn)行狀態(tài)下，空載和低負(fù)載下的聲壓級、聲功率級測定和每個(gè)測量點(diǎn)的頻譜測量，并記 錄； 2) 根據(jù)無直流偏磁下空載和負(fù)載狀態(tài)各測點(diǎn)的頻譜測量結(jié)果，確定噪聲頻譜測量的敏 感點(diǎn)，記錄各個(gè)狀態(tài)敏感點(diǎn)的頻譜； 3) 在有可能的直流偏磁狀態(tài)下對電力變壓器進(jìn)行聲級測量，記錄聲壓級、聲功率級，測 量并記錄敏感點(diǎn)的噪聲頻譜圖； 4) 根據(jù)聲級增加值和噪聲頻譜優(yōu)勢頻率變化最終確定變壓器處于直流偏磁狀態(tài)。
[0006]上述步驟2)根據(jù)無直流偏磁下空載和負(fù)載狀態(tài)各測點(diǎn)的頻譜測量結(jié)果，結(jié)合變壓 器鐵心、繞組、油箱的具體結(jié)構(gòu)，確定噪聲頻譜測量的3-5個(gè)敏感點(diǎn)，記錄各個(gè)狀態(tài)敏感點(diǎn) 的頻譜。
[0007]上述檢測方法適用于三相五柱式、單相三柱式、單相五柱式鐵心結(jié)構(gòu)的變壓器。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明采用一種非電量、非接觸式的測量方法，對運(yùn)行變壓器不 需停電，安全可靠、實(shí)用高效、節(jié)能環(huán)保?？梢越Y(jié)合其它電性能測試方法共同使用，也可以單 獨(dú)使用。本發(fā)明專利適用于三相五柱式、單相三柱式、單相五柱式鐵心結(jié)構(gòu)的變壓器，不適 用于三相三柱鐵心式變壓器。
[0009]

【專利附圖】

【附圖說明】： 圖1為變壓器的直流偏磁現(xiàn)象的示意圖； 圖2為圖1的俯視圖； 圖3為單相變壓器俯視圖； 圖4為本發(fā)明電力變壓器噪聲敏感點(diǎn)選擇的示意圖。
[0010]

【具體實(shí)施方式】： 本發(fā)明在空載和低負(fù)載下對電力變壓器按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1094. 10-2003聲級測定方 法進(jìn)行聲級測定，并記錄每個(gè)測點(diǎn)的噪聲頻譜，根據(jù)鐵心、繞組、油箱結(jié)構(gòu)及相對位置選擇 若干個(gè)敏感點(diǎn)，在直流偏磁時(shí)，對電力變壓器空載及低負(fù)載下的聲級及噪聲頻譜進(jìn)行測定， 并對比無直流偏磁時(shí)的聲級和頻譜變化，綜合分析確定變壓器直流偏磁狀態(tài)，其特征是聲 壓級和聲功率級的增加量和頻譜中優(yōu)勢頻率的變化，確定電力變壓器的直流偏磁狀態(tài)。
[0011] 本發(fā)明的具體檢測步驟是： 1)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1094. 10-2003聲級測定方法，對電力變壓器進(jìn)行無直流偏磁正 常運(yùn)行狀態(tài)下，空載和低負(fù)載下的聲壓級、聲功率級測定和每個(gè)測量點(diǎn)的頻譜測量，并詳細(xì) 記錄。
[0012] 2)根據(jù)無直流偏磁下空載和負(fù)載狀態(tài)各測點(diǎn)的頻譜測量結(jié)果，結(jié)合變壓器鐵心、 繞組、油箱的具體結(jié)構(gòu)，確定噪聲頻譜測量3-5個(gè)敏感點(diǎn)，記錄各個(gè)狀態(tài)敏感點(diǎn)的頻譜。敏 感點(diǎn)選擇可參見圖2。
[0013]3)參見表1，在有可能的直流偏磁狀態(tài)下按照上述方法，對電力變壓器進(jìn)行聲級測 量，記錄聲壓級、聲功率級。測量并記錄敏感點(diǎn)的噪聲頻譜圖。
[0014]4)根據(jù)聲級增加值和噪聲頻譜優(yōu)勢頻率變化最終確定變壓器處于直流偏磁狀態(tài)。
[0015] 表1噪聲測量記錄

【權(quán)利要求】
1. 一種基于噪聲方法的電力變壓器直流偏磁狀態(tài)檢測方法，其特征在于包括變壓器在 直流偏磁下噪聲的變化情況確定其直流偏磁狀態(tài)，有以下兩項(xiàng)檢測內(nèi)容：1)根據(jù)變壓器空 載和負(fù)載下及有直流偏磁發(fā)生時(shí)的空載和負(fù)載下噪聲聲壓級、聲功率級的測量，與正常運(yùn) 行狀態(tài)下的對比，確定聲級增加值；2)根據(jù)變壓器空載和負(fù)載下及有直流偏磁發(fā)生時(shí)的空 載和負(fù)載下的噪聲頻譜測量，聲級頻譜與正常運(yùn)行狀態(tài)下的對比及變化情況，結(jié)合聲級增 加值確定變壓器直流偏磁狀態(tài)；檢測方法包括如下步驟： 1) 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1094. 10-2003聲級測定方法，對電力變壓器進(jìn)行無直流偏磁正 常運(yùn)行狀態(tài)下，空載和低負(fù)載下的聲壓級、聲功率級測定和每個(gè)測量點(diǎn)的頻譜測量，并記 錄； 2) 根據(jù)無直流偏磁下空載和負(fù)載狀態(tài)各測點(diǎn)的頻譜測量結(jié)果，確定噪聲頻譜測量的敏 感點(diǎn)，記錄各個(gè)狀態(tài)敏感點(diǎn)的頻譜； 3) 在有可能的直流偏磁狀態(tài)下對電力變壓器進(jìn)行聲級測量，記錄聲壓級、聲功率級，測 量并記錄敏感點(diǎn)的噪聲頻譜圖； 4) 根據(jù)聲級增加值和噪聲頻譜優(yōu)勢頻率變化最終確定變壓器處于直流偏磁狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于噪聲方法的電力變壓器直流偏磁狀態(tài)檢測方法，其特征 在于上述步驟2)根據(jù)無直流偏磁下空載和負(fù)載狀態(tài)各測點(diǎn)的頻譜測量結(jié)果，結(jié)合變壓器鐵 心、繞組、油箱的具體結(jié)構(gòu)，確定噪聲頻譜測量的3-5個(gè)敏感點(diǎn)，記錄各個(gè)狀態(tài)敏感點(diǎn)的頻 譜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于噪聲方法的電力變壓器直流偏磁狀態(tài)檢測方法，其特征 在于上述檢測方法適用于三相五柱式、單相三柱式、單相五柱式鐵心結(jié)構(gòu)的變壓器。
【文檔編號】G01R31/00GK104330660SQ201410570506
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】黃瑩, 黃成 , 李英, 饒宏, 鄧晶, 項(xiàng)陽, 歐強(qiáng), 陳洪波 申請人:中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心, 特變電工衡陽變壓器有限公司