CN110726908A - 一种换流变压器绝缘老化监测方法 - Google Patents

一种换流变压器绝缘老化监测方法 Download PDF

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Abstract

一种换流变压器绝缘老化监测方法,该方法通过调整换流变压器阀侧绕组三相中性点接线、测量老化前阀侧某一相绕组的差分绝缘漏电流、提取所述老化前的差分绝缘漏电流中的共模分量和差模分量并计算老化前的共模等效电容和差模等效电容;然后同样方法计算老化后的共模等效电容和差模等效电容;最后根据老化前、后的差模等效电容的差值和老化前、后的共模等效电容的差值,计算所述差模等效电容的差值和共模等效电容的差值的比值,所述比值表征阀侧绕组对地主绝缘老化的位置。本发明采用非入侵式、经济性高、实施便捷的测试方式,避免额外测试装置的接入,测试结果不受电网负荷波动影响的方法,对绝缘老化情况的监测具有鲁棒性。

Description

一种换流变压器绝缘老化监测方法
技术领域
本发明涉及换流系统电力变压器绝缘监测的技术领域,特别涉及一种基于换流阀特征谐波的换流变压器绝缘老化监测方法。
背景技术
随着新能源并网规模不断增大,换流技术在电力系统中的渗透率逐年上升。作为连接两侧直流电网和交流电网的核心设备,换流变压器是否具备良好的健康状况和可靠的运行状态条件将直接影响电能的传输和整个电网的安全性。然而,在全世界范围内,换流变压器故障及其监测保护装置误动作的情况时常被报道。研究表明,换流变压器故障往往是由内部元件的绝缘老化演变而来,工程上已采用若干在线监测手段对换流变压器绝缘状态进行实时监测,但这类方法主要还是针对传统工频交流变压器所设计开发的,一般需要额外安装昂贵、入侵式的测量装置,且应用于换流变压器绝缘状态监测还存在灵敏度不足、可重复性较差等问题。例如,局部放电检测方法往往依赖传感器安装位置,当局放点位置较为隐蔽且尚未形成严重放电量时,监测灵敏度将受到影响;此外,在换流系统交直流混合电场作用下,局放信号特征更为复杂,传统的局放检测策略仍无法完全包含换流变压器局放的全部特征。
现有技术中,一类基于特定频段上在线监测变压器绝缘阻抗的方法,在变压器外部连接线需要额外安装激励信号注入装置,或者通过套管电容耦合到变压器系统。以通过套管电容耦合注入为例,说明现有技术监测方式,监测原理示意图如图1所示。注入装置通过保护电路接在套管引出的分接头上,实现对变压器的额外电压激励,并测量注入电压Vin。中性点引出线通过滤波装置接地,安装罗氏线圈测量中性点电流Iout。根据测量的电压电流,计算每个频率分量下(不同的ω)的阻抗值,即Z(ω)=Vin(ω)/Iout(ω),并在指定频段画出计算阻抗Z的频谱响应曲线,如图2所示。当内部绝缘参数发生改变时,会造成曲线幅值变化或不同谐振点位置变化,这类方法依据曲线变化和经验总结,定量分析变压器内部参数发生的变化,定性判断缺陷类型。现有的技术方案存在以下技术缺陷:1)需要额外的注入装置、测量电路和保护电路,增加了监测成本;2)测量结果受到电网负荷波动影响,响应曲线变化无法明确反映是由系统内部绝缘变化造成;3)响应曲线量化解释存在难度,仅能通过曲线移动和谐振点变化定性说明内部参数发生改变。
近些年,基于电压电流量的在线绝缘监测方法被广泛研究,包括介损角测试、频域阻抗分析法、脉冲频谱响应法等,这些方法通过实验室测试被验证具有在线实现变压器绝缘监测的价值,但仍存在如下问题:1)介损角测试一般在超低频段(<1Hz)对绝缘老化反映明显,对应地需要较长的测试时间,测试过程中易受到复杂运行工况影响,温度和湿度等环境条件的变化增大了测试结果的解释与量化;2)频域阻抗分析法基于在宽频段上的变压器系统阻抗响应,通常需要额外的注入装置和保护电路,测试结果易受电网波动和谐波影响,测试数据处理较为复杂;3)脉冲频谱响应法利用电力系统中固有暂态脉冲,关注超高频段上的频谱响应,但测试结果重复性差,且难以量化和解释测试测结果,需要高采样率的硬件设备要求。因此,由于以上工程难点,上述方法并未广泛应用于在线变压器绝缘状态监测中;此外,由于换流变压器工作环境复杂,过电压、谐波、谐波、温度、水分和特殊绝缘结构等都会影响上述方法在换流变压器绝缘状态监测中的应用。
基于上述分析,亟需一种专门针对换流系统中换流变压器的在线非入侵式绝缘监测方法,实现具备鲁棒性的评估换流变压器主绝缘老化状况,实时掌握其在线运行状态,有效降低故障发生率,促进换流系统安全、经济、优质运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于换流阀特征谐波的换流变压器绝缘老化监测方法,采用非入侵式、经济性高、实施便捷的测试方式,避免额外测试装置的接入,测试结果不受电网负荷波动影响的方法,对绝缘老化情况的监测具有鲁棒性,同时提出一种换流变压器对地主绝缘监测评价方法,能够有效量化解释绝缘情况。
本发明由下述技术方案实现:
一种换流变压器绝缘老化监测方法,包括如下步骤:
调整换流变压器阀侧绕组三相中性点接线;
测量老化前阀侧某一相绕组的差分绝缘漏电流;
提取所述老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量和差模分量,计算老化前的共模等效电容和差模等效电容;
测量老化后阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流;
提取所述老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量和差模分量,计算老化后的共模等效电容和差模等效电容;
根据老化前、后的差模等效电容的差值和老化前、后的共模等效电容的差值,计算所述差模等效电容的差值和共模等效电容的差值的比值,所述比值表征阀侧该相绕组对地主绝缘老化的位置。
进一步的,所述调整换流变压器阀侧绕组三相中性点接线的步骤包括将换流变压器阀侧某一相绕组的绕组进线与对应的阀侧该相绕组的中性点绕组出线平行放置。
进一步的,所述测量老化前阀侧某一相绕组的差分绝缘漏电流的步骤包括:
在阀侧某一相绕组上安装电流互感器;
将阀侧该相绕组的绕组进线与对应的阀侧该相绕组的中性点绕组出线穿过该电流互感器,绕组进线电流方向与中性点绕组出线电流方向相反;其中,流经阀侧该相绕组的绕组进线的电流为绕组进线电流,流经阀侧该相绕组的中性点绕组出线的电流为中性点绕组出线电流;
所述电流互感器测量老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流。
进一步的,所述测量老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流的表达式为:
Figure RE-GDA0002316507630000041
其中,ileakA是电流互感器测得的老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流,ipA0是老化前的绕组进线电流,ipAN是老化前的中性点绕组出线电流,ipgx是老化前的流经阀侧该相绕组对地主绝缘第x支路的电流,isgx是老化前的流经网侧该相绕组对地主绝缘第x支路的电流,N+1是该相绕组对地主绝缘支路的总个数。
进一步的,所述提取老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量和差模分量、计算老化前的共模等效电容和差模等效电容的步骤包括:
提取共模分量,该共模分量的表达式为:
其中,是老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量,ωCM是共模角频率,Cpg是阀侧该相绕组对地主绝缘支路电容分量,Csg是网侧该相绕组对地主绝缘支路电容分量,
Figure RE-GDA0002316507630000044
是老化前的阀侧该相绕组进线处的相对地电压共模分量,
Figure RE-GDA0002316507630000045
是老化前的阀侧该相绕组对地主绝缘第x支路相对应的绕组导线位置处的相对地电压共模分量,
Figure RE-GDA0002316507630000046
是老化前的网侧该相绕组对地主绝缘第x支路相对应的绕组导线位置处的相对地电压共模分量,N+1 是该相绕组对地主绝缘支路的总个数,KCM=1+Csg/Cps,Cps是高低压绕组之间的绝缘支路电容分量,是老化前的共模等效电容;
提取差模分量,差模分量的表达式为:
Figure RE-GDA0002316507630000051
其中,
Figure RE-GDA0002316507630000052
是老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的差模分量,ωDM是差模角频率,
Figure RE-GDA0002316507630000053
是老化前的阀侧该相绕组进线处的相对地电压差模分量,
Figure RE-GDA0002316507630000054
是老化前的阀侧该相绕组对地主绝缘第x支路相对应的绕组导线位置处的相对地电压差模分量,
Figure RE-GDA0002316507630000055
是老化前的网侧该相绕组对地主绝缘第 x支路相对应的绕组导线位置处的相对地电压差模分量,N+1是该相绕组对地主绝缘支路的总个数,KDM是换流变压器阀侧和网侧绕组匝比,
Figure RE-GDA0002316507630000056
是老化前的差模等效电容;
根据所述提取的老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量和差模分量的表达式(2)和(3),得到老化前的共模等效电容
Figure RE-GDA0002316507630000057
和差模等效电容
Figure RE-GDA0002316507630000058
进一步的,所述测量老化后阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流的步骤包括:
在阀侧该相绕组上安装电流互感器;
将阀侧该相绕组的绕组进线与对应的阀侧该相绕组的中性点绕组出线穿过该电流互感器,绕组进线电流方向与中性点绕组出线电流方向相反;其中,流经阀侧该相绕组的绕组进线的电流为绕组进线电流,流经阀侧该相绕组的中性点绕组出线的电流为中性点绕组出线电流;
所述电流互感器测量老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流。
进一步的,所述测量老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流的表达式为:
Figure RE-GDA0002316507630000059
其中,
Figure RE-GDA00023165076300000510
是电流互感器测得的老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流,
Figure RE-GDA0002316507630000061
是老化后的绕组进线电流,
Figure RE-GDA0002316507630000062
是老化后的中性点绕组出线电流,
Figure RE-GDA0002316507630000063
是老化后的流经阀侧该相绕组对地主绝缘第x支路的电流,
Figure RE-GDA0002316507630000064
是老化后的流经网侧该相绕组对地主绝缘第x支路的电流,N+1是该相绕组对地主绝缘支路的总个数。
进一步的,所述提取老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量和差模分量的步骤中:
老化后的所述差分绝缘漏电流中的共模分量和差模分量的表达式分别为:
Figure RE-GDA0002316507630000065
其中,ΔCpgx是老化后的阀侧该相绕组对地主绝缘在第x支路电容的变化量,
Figure RE-GDA0002316507630000066
为老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量,
Figure RE-GDA0002316507630000067
为老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的差模分量,
Figure RE-GDA0002316507630000068
是老化后的阀侧该相绕组进线处的相对地电压共模分量,
Figure RE-GDA0002316507630000069
是老化后的阀侧该相绕组进线处的相对地电压差模分量。
进一步的,所述计算老化后的共模等效电容和差模等效电容的表达式为:
其中,是老化后的共模等效电容,
Figure RE-GDA00023165076300000612
是老化后的差模等效电容。
进一步的,所述计算老化前、后的差模等效电容的差值和共模等效电容的差值,再计算所述差模等效电容的差值和共模等效电容的差值的比值的表达式为:
Figure RE-GDA00023165076300000613
根据所述比值Ratio,可以得到阀侧该相绕组对地主绝缘老化的位置。
综上所述,本发明提供了一种换流变压器绝缘老化监测方法,采用非入侵式、经济性高、实施便捷的测试方式,避免额外测试装置的接入,测试结果不受电网负荷波动影响的方法,对绝缘老化情况的监测具有鲁棒性。
附图说明
图1为现有技术的应用在线扫频阻抗法的监测变压器绝缘阻抗的装置;
图2为现有技术的绝缘阻抗的频律响应曲线;
图3为本发明的换流变压器对地主绝缘老化监测与定位的方法流程图;
图4为本发明的阀侧绕组中性点改接方式示意图;
图5为本发明的测量阀侧A相绕组差分绝缘漏电流的方法流程图;
图6为本发明的换流变压器阀侧A相绕组结构示意图;
图7为具体实施例中的差分绝缘漏电流测量的实验结果验证图;
图8为具体实施例中的等效电容结果验证图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明提供了一种换流变压器绝缘老化监测方法。如图3所示,本发明的方法包括如下步骤:
步骤S100,调整换流变压器阀侧绕组三相中性点接线;
进一步的,所述调整换流变压器阀侧绕组三相中性点接线的步骤包括:将换流变压器阀侧某一相绕组的绕组进线与对应的阀侧该相绕组的中性点绕组出线平行放置。
步骤S200,测量老化前阀侧某一相绕组的差分绝缘漏电流;
进一步的,如图4和图5所示,所述测量老化前阀侧某一相绕组的差分绝缘漏电流的步骤包括:
S210,在阀侧某一相绕组上安装电流互感器;
S220,将阀侧该相绕组的绕组进线与对应的阀侧该相绕组的中性点绕组出线穿过该电流互感器,绕组进线电流方向与中性点绕组出线电流方向相反;其中,流经阀侧该相绕组的绕组进线的电流为绕组进线电流,流经阀侧该相绕组的中性点绕组出线的电流为中性点绕组出线电流;
S230,所述电流互感器测量老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流。
进一步的,根据图6所示的绕组结构,所述测量老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流表达式为:
Figure RE-GDA0002316507630000081
其中,ileakA是电流互感器测得的老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流,ipA0是老化前的绕组进线电流,ipAN是老化前的中性点绕组出线电流,ipgx是老化前的流经阀侧该相绕组对地主绝缘第x支路的电流,isgx是老化前的流经网侧该相绕组对地主绝缘第x支路的电流,N+1是该相绕组对地主绝缘支路的总个数。
步骤S300,提取所述老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量和差模分量,计算老化前的共模等效电容和差模等效电容;
具体的,把公式(1)转化为频域相量模式,分别给出电流互感器测得的老化前的差分绝缘漏电流的共模分量表达式和差模分量表达式;
提取共模分量,共模分量表达式为:
Figure RE-GDA0002316507630000082
其中,
Figure RE-GDA0002316507630000091
是老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量,ωCM是共模角频率,Cpg是阀侧该相绕组对地主绝缘支路电容分量,Csg是网侧该相绕组对地主绝缘支路电容分量,
Figure RE-GDA0002316507630000092
是老化前的阀侧该相绕组进线处的相对地电压共模分量,
Figure RE-GDA0002316507630000093
是老化前的阀侧该相绕组对地主绝缘第x支路相对应的绕组导线位置处的相对地电压共模分量,
Figure RE-GDA0002316507630000094
是老化前的网侧该相绕组对地主绝缘第x支路相对应的绕组导线位置处的相对地电压共模分量,N+1 是该相绕组对地主绝缘支路的总个数,KCM=1+Csg/Cps,Cps是高低压绕组之间的绝缘支路电容分量,
Figure RE-GDA0002316507630000095
是老化前的共模等效电容;
提取差模分量,差模分量的表达式为:
Figure RE-GDA0002316507630000096
其中,
Figure RE-GDA0002316507630000097
是老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的差模分量,ωDM是差模角频率,是老化前的阀侧该相绕组进线处的相对地电压差模分量,
Figure RE-GDA0002316507630000099
是老化前的阀侧该相绕组对地主绝缘第x支路相对应的绕组导线位置处的相对地电压差模分量,
Figure RE-GDA00023165076300000910
是老化前的网侧该相绕组对地主绝缘第 x支路相对应的绕组导线位置处的相对地电压差模分量,N+1是该相绕组对地主绝缘支路的总个数,KDM是换流变压器阀侧和网侧绕组匝比,
Figure RE-GDA00023165076300000911
是老化前的差模等效电容;
根据所述提取的老化前的共模分量和差模分量的表达式(2)和(3),得到老化前的共模等效电容
Figure RE-GDA00023165076300000912
和差模等效电容
Figure RE-GDA00023165076300000913
由上述公式计算得出老化前所述电流互感器测得的差分绝缘漏电流的共模分量和差模分量,并分析换流阀特征谐波中的共模频率和差模频率分布规律。
步骤S400,测量老化后阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流;
进一步的,所述测量老化后的差分绝缘漏电流的步骤包括:
在阀侧该相绕组上安装电流互感器;
将阀侧该相绕组的绕组进线与对应的阀侧该相绕组的中性点绕组出线穿过该电流互感器,绕组进线电流方向与中性点绕组出线电流方向相反;其中,流经阀侧该相绕组的绕组进线的电流为绕组进线电流,流经阀侧该相绕组的中性点绕组出线的电流为中性点绕组出线电流;
所述电流互感器测量老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流。
进一步的,所述测量老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流的表达式为:
Figure RE-GDA0002316507630000101
其中,公式(4)中,
Figure RE-GDA0002316507630000102
是电流互感器测得的老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流,
Figure RE-GDA0002316507630000103
是老化后的绕组进线电流,
Figure RE-GDA0002316507630000104
是老化后的中性点绕组出线电流,
Figure RE-GDA0002316507630000105
是老化后的流经阀侧该相绕组对地主绝缘第x支路的电流,
Figure RE-GDA0002316507630000106
是老化后的流经网侧该相绕组对地主绝缘第x支路的电流,N+1是该相绕组对地主绝缘支路的总个数。
步骤S500,提取所述老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量和差模分量,计算老化后的共模等效电容和差模等效电容;
进一步的,所述提取老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量和差模分量的步骤中,老化后的所述差分绝缘漏电流中的共模分量和差模分量的表达式分别为:
其中,ΔCpgx是老化后的阀侧该相绕组对地主绝缘在第x支路电容的变化量,
Figure RE-GDA0002316507630000108
为老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量,为老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的差模分量,
Figure RE-GDA0002316507630000111
是老化后的阀侧该相绕组进线处的相对地电压共模分量,
Figure RE-GDA0002316507630000112
是老化后的阀侧该相绕组进线处的相对地电压差模分量。
进一步的,所述计算老化后的共模等效电容和差模等效电容的表达式为:
Figure RE-GDA0002316507630000113
其中,
Figure RE-GDA0002316507630000114
是老化后的共模等效电容,
Figure RE-GDA0002316507630000115
是老化后的差模等效电容。
根据公式(5)和公式(6),可以得出所述老化后的共模等效电容和差模等效电容与老化程度的定量关系。共模等效电容能反映整体老化电容变化量,但不包括老化位置信息;差模等效电容与老化电容变化量关联,且与老化位置有关。
步骤S600,根据老化前、后的差模等效电容的差值和老化前、后的共模等效电容的差值,计算所述差模等效电容的差值和共模等效电容的差值的比值,所述比值表征阀侧该相绕组对地主绝缘老化的位置。
具体的,根据老化前、后的差模等效电容的差值和老化前、后的共模等效电容的差值,计算所述差模等效电容的差值和共模等效电容的差值的比值的表达式为:
Figure RE-GDA0002316507630000116
根据公式(7)中所述比值Ratio,可以得到阀侧绕组对地主绝缘老化的位置。
下面以一个具体的实施例,对本发明进行进一步的说明。
首先在未模拟绝缘老化的正常状况下,测量阀侧A相绕组差分绝缘漏电流,如图7所示,根据测试结果,所测量的差分绝缘漏电流不包含负荷电流信息,电流测量精度可到达毫安级别,满足漏电流测试要求。
测试变压器N=108,分别在x=0、x=54和x=105的位置,进行地主绝缘老化实验,根据测量的对地相电压和差分漏电流,计算出共模等效电容和差模等效电容;当横坐标为共模等效电容、纵坐标为差模等效电容时,得到如图 8实验结果。
根据图8实验结果,能够得到共模等效电容随绝缘老化程度线性增加,且每条曲线斜率表征的绝缘老化位置也与理论值吻合度很高,由此可证明本发明方法的有效性。
综上所述,本发明提供了一种基于换流阀特征谐波的换流变压器绝缘老化监测方法,能够实现:
(1)利用换流阀产生的高频特征谐波量去监测换流变压器绝缘状况,即换流阀调制策略控制开关导通方式,可产生高频特征谐波电压作用于换流变压器绝缘上。基于此,无需额外安装其他测试装置,达到非入侵式监测目的;
(2)换流变压器对地主绝缘漏电流的高精度差分测量方式,即同时测量绕组进线和出线的差分电流,获取该相对地绝缘漏电流。基于此,可屏蔽负荷电流对测试电流的影响,达到毫安级测量精度;
(3)结合计算共模等效电容和差模等效电容定位换流变压器阀侧绕组对地主绝缘老化位置,即根据测量的相电压和差分漏电流计算共模等效电容和差模等效电容,利用共模等效电容定量给出整体绝缘老化程度,利用两者的斜率给出绝缘老化位置;
(4)提出利用换流阀调制策略产生特征谐波量的监测方法,所述特征谐波量是换流阀产生的,直接作用于与之连接的换流变压器绝缘上,因而避免了额外的注入装置;激励电压量直接用换流变压器绕组出线处安装的电压互感器测量,因而避免了额外的保护电路;
(5)提出一种差分漏电流测量方式,改变阀侧绕组三相中性点接线方式,利用非入侵式的差分高精度电流测量传感器,获取每相对地主绝缘漏电流。差分漏电流不包含负荷电流,因此结果不受电网负荷波动影响;
(6)提出一种基于共模和差模等效电容绝缘监测方法,即共模等效电容能够量化换流变压器对地主绝缘整体老化情况,再结合差模等效电容对绝缘老化位置给出定位信息,因此解决了响应曲线无法量化解释绝缘情况的问题。
应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种换流变压器绝缘老化监测方法,其特征在于,包括如下步骤:
调整换流变压器阀侧绕组三相中性点接线;
测量老化前阀侧某一相绕组的差分绝缘漏电流;
提取所述老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量和差模分量,计算老化前的共模等效电容和差模等效电容;
测量老化后阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流;
提取所述老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量和差模分量,计算老化后的共模等效电容和差模等效电容;
根据老化前、后的差模等效电容的差值和老化前、后的共模等效电容的差值,计算所述差模等效电容的差值和共模等效电容的差值的比值,所述比值表征阀侧该相绕组对地主绝缘老化的位置。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述调整换流变压器阀侧绕组三相中性点接线的步骤包括将换流变压器阀侧某一相绕组的绕组进线与对应的阀侧该相绕组的中性点绕组出线平行放置。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述测量老化前阀侧某一相绕组的差分绝缘漏电流的步骤包括:
在阀侧某一相绕组上安装电流互感器;
将阀侧该相绕组的绕组进线与对应的阀侧该相绕组的中性点绕组出线穿过该电流互感器,绕组进线电流方向与中性点绕组出线电流方向相反;其中,流经阀侧该相绕组的绕组进线的电流为绕组进线电流,流经阀侧该相绕组的中性点绕组出线的电流为中性点绕组出线电流;
所述电流互感器测量老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述测量老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流的表达式为:
Figure RE-FDA0002316507620000021
其中,ileakA是电流互感器测得的老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流,ipA0是老化前的绕组进线电流,ipAN是老化前的中性点绕组出线电流,ipgx是老化前的流经阀侧该相绕组对地主绝缘第x支路的电流,isgx是老化前的流经网侧该相绕组对地主绝缘第x支路的电流,N+1是该相绕组对地主绝缘支路的总个数。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述提取老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量和差模分量、计算老化前的共模等效电容和差模等效电容的步骤包括:
提取共模分量,该共模分量的表达式为:
其中,是老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量,ωCM是共模角频率,Cpg是阀侧该相绕组对地主绝缘支路电容分量,Csg是网侧该相绕组对地主绝缘支路电容分量,
Figure RE-FDA0002316507620000024
是老化前的阀侧该相绕组进线处的相对地电压共模分量,
Figure RE-FDA0002316507620000025
是老化前的阀侧该相绕组对地主绝缘第x支路相对应的绕组导线位置处的相对地电压共模分量,
Figure RE-FDA0002316507620000026
是老化前的网侧该相绕组对地主绝缘第x支路相对应的绕组导线位置处的相对地电压共模分量,N+1是该相绕组对地主绝缘支路的总个数,KCM=1+Csg/Cps,Cps是高低压绕组之间的绝缘支路电容分量,是老化前的共模等效电容;
提取差模分量,差模分量的表达式为:
Figure RE-FDA0002316507620000031
其中,
Figure RE-FDA0002316507620000032
是老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的差模分量,ωDM是差模角频率,
Figure RE-FDA0002316507620000033
是老化前的阀侧该相绕组进线处的相对地电压差模分量,是老化前的阀侧该相绕组对地主绝缘第x支路相对应的绕组导线位置处的相对地电压差模分量,是老化前的网侧该相绕组对地主绝缘第x支路相对应的绕组导线位置处的相对地电压差模分量,N+1是该相绕组对地主绝缘支路的总个数,KDM是换流变压器阀侧和网侧绕组匝比,
Figure RE-FDA0002316507620000036
是老化前的差模等效电容;
根据所述提取的老化前的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量和差模分量的表达式(2)和(3),得到老化前的共模等效电容
Figure RE-FDA0002316507620000037
和差模等效电容
6.如权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述测量老化后阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流的步骤包括:
在阀侧该相绕组上安装电流互感器;
将阀侧该相绕组的绕组进线与对应的阀侧该相绕组的中性点绕组出线穿过该电流互感器,绕组进线电流方向与中性点绕组出线电流方向相反;其中,流经阀侧该相绕组的绕组进线的电流为绕组进线电流,流经阀侧该相绕组的中性点绕组出线的电流为中性点绕组出线电流;
所述电流互感器测量老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述测量老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流的表达式为:
Figure RE-FDA0002316507620000039
其中,
Figure RE-FDA0002316507620000041
是电流互感器测得的老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流,
Figure RE-FDA0002316507620000042
是老化后的绕组进线电流,是老化后的中性点绕组出线电流,
Figure RE-FDA0002316507620000044
是老化后的流经阀侧该相绕组对地主绝缘第x支路的电流,是老化后的流经网侧该相绕组对地主绝缘第x支路的电流,N+1是该相绕组对地主绝缘支路的总个数。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述提取老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量和差模分量的步骤中:
老化后的所述差分绝缘漏电流中的共模分量和差模分量的表达式分别为:
其中,ΔCpgx是老化后的阀侧该相绕组对地主绝缘在第x支路电容的变化量,
Figure RE-FDA0002316507620000047
为老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的共模分量,
Figure RE-FDA0002316507620000048
为老化后的阀侧该相绕组的差分绝缘漏电流中的差模分量,
Figure RE-FDA0002316507620000049
是老化后的阀侧该相绕组进线处的相对地电压共模分量,
Figure RE-FDA00023165076200000410
是老化后的阀侧该相绕组进线处的相对地电压差模分量。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述计算老化后的共模等效电容和差模等效电容的表达式为:
Figure RE-FDA00023165076200000411
其中,
Figure RE-FDA00023165076200000412
是老化后的共模等效电容,
Figure RE-FDA00023165076200000413
是老化后的差模等效电容。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述计算老化前、后的差模等效电容的差值和共模等效电容的差值,再计算所述差模等效电容的差值和共模等效电容的差值的比值的表达式为:
Figure RE-FDA0002316507620000051
根据所述比值Ratio,可以得到阀侧该相绕组对地主绝缘老化的位置。
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