CN111965569B - 在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法、装置及系统 - Google Patents

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CN111965569B CN202010639029.XA CN202010639029A CN111965569B CN 111965569 B CN111965569 B CN 111965569B CN 202010639029 A CN202010639029 A CN 202010639029A CN 111965569 B CN111965569 B CN 111965569B
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Abstract

本发明公开了一种在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法、装置及系统，先采集设置在变压器铁心旁轭表面的传感器线圈的感生电流数据，并提取传感器线圈的感生电流峰值；根据感生电流峰值和预获取的传感器线圈的感生电流与变压器的励磁电流的关系曲线，获得励磁电流峰值；根据励磁电流峰值和预获取的变压器的空载电流峰值，获得变压器的空载电流峰值倍数；根据空载电流峰值倍数和预获取的变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数的关系曲线，获得变压器的直流偏磁水平；本发明既能够测量所有变压器由于中性点电位升高引起的直流偏磁水平，又能测量换流变压器由于换流阀触发角不对称引起的直流偏磁水平，还能定量评估直流偏磁对变压器的影响程度。

Description

在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及电力变压器技术领域，尤其涉及一种在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法、装置及系统。
背景技术
变压器铁心遭受直流偏磁或者存在剩磁时，将导致变压器振动噪音加剧、损耗增加，严重时会影响变压器的安全运行，然而变压器铁心遭受直流偏磁通常是由于直流电网、地磁风暴和日益增长的新能源等装置的不对称整流，产生的直流或分谐波电流入侵到变压器引起的，铁心直流偏磁水平也随上述因素的变化而变化，因此需要测量变压器铁心的直流偏磁的水平，以便对变压器的运行状态做出评估。
由于直流电流产生的直流磁通和铁心剩磁磁通是静止的磁通，不能在线圈中感生电流或电压信号，不能通过线圈直接测量。虽然目前有采用霍尔传感器测量静止磁通，但是该方法需要断开变压器的铁心放入霍尔传感器，而该方法会造成变压器铁心的损坏，因此直流磁通和剩磁磁通一般是间接测量得到。
变压器铁心直流偏磁水平即变压器直流偏磁倍数kdc，根据中国电力行业标准DL/T1799-2018《电力变压器直流偏磁耐受能力试验》规定为励磁的直流分量Idc与变压器额定电压下空载电流峰值Ipeak的比值。变压器额定电压下空载电流峰值可预先测定。对于空载运行的变压器，直流偏磁水平可以通过空载电流波形得到，但对于在线运行的变压器，往往都是在负载运行，其励磁电流远远小于其负载运行电流，而不能被直接测到，便不能在线直接测得变压器铁心直流偏磁水平。
现有技术中，通过变压器的中性点可以直接测量到电流变化，但此电流不能区分是否是侵入变压器的直流或分谐波电流，还是线路故障电流或其他偶发干扰，也无法得到激磁电流波形而得到变压器直流偏磁倍数kdc。由于变压器的铁心结构形式不同，各变压器制造厂家的制造工艺不一样，耐受直流偏磁的水平也不一样，即便中性点上测得的电流是产生变压器直流偏磁的电流，其大小也不能直接反应变压器铁心的变化，也无法直接判断变压器铁心的状态。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法、装置及系统，能够从铁心上直接测得直流偏磁相关物理量，得到变压器直流偏磁水平的量化指标，在线地、实时地直接反应出变压器铁心的工作状态，能够提高变压器的直流偏磁水平测量结果的准确度，以便让变压器运行维护者对变压器的运行状态做出评估，解决背景技术存在的问题。
本发明实施例提供了一种在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法，包括：
采集设置在变压器铁心旁轭表面的传感器线圈的感生电流数据，并从所述传感器线圈的感生电流数据中提取所述传感器线圈的感生电流峰值；
根据所述传感器线圈的感生电流峰值和预先获取的的所述传感器线圈的感生电流与所述变压器的励磁电流之间的关系曲线，获得所述变压器的励磁电流峰值；
根据所述变压器的励磁电流峰值和预先获取的的所述变压器的空载电流峰值，获得所述变压器的空载电流峰值倍数；
根据所述变压器的空载电流峰值倍数和预先获取的的所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线，获得所述变压器的直流偏磁水平。
进一步地，所述传感器线圈的感生电流与所述变压器的励磁电流之间的关系曲线的获取的步骤，具体包括：
基于变压器直流偏磁试验，获取的N组待拟合数据；其中，每组待拟合数据包括所述传感器的待拟合感生电流峰值和所述变压器的待拟合励磁电流峰值；N为大于2的整数；
根据所述N组待拟合数据，获得所述传感器线圈的感生电流与所述变压器的励磁电流之间的关系曲线。
进一步地，所述根据所述变压器的励磁电流峰值和预先获取的的所述变压器的空载电流峰值，获得所述变压器的空载电流峰值倍数，具体包括：
按照下列公式，计算获得所述变压器的空载电流峰值倍数；
Figure BDA0002570751210000031
其中，Ki为所述变压器的空载电流峰值倍数，Ipeak为所述变压器的励磁电流峰值；I0peak为所述变压器的空载电流峰值。
进一步地，所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线的获取的步骤，具体包括：
获取的N组待拟合数据；其中，每组待拟合数据包括所述变压器的励磁的待拟合直流分量和待拟合励磁电流峰值；N为大于2的整数；
根据所述N组待拟合数据，获得所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线。
进一步地，所述待拟合励磁电流峰值的获取的步骤，具体包括：
获取的所述变压器的励磁特性φ-i曲线；
根据所述励磁特性φ-i曲线、预设的时间周期和迭代算法，获得所述待拟合励磁电流峰值。
进一步地，所述变压器的励磁特性φ-i曲线由所述变压器铁心材料的B-H曲线获得。
进一步地，所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线的获取的步骤，具体包括：
基于变压器直流偏磁耐受能力试验，获取的N组待拟合数据；其中，每组待拟合数据包括待拟合直流偏磁倍数和待拟合励磁电流峰值；N为大于2的整数；
根据所述N组待拟合数据，获得所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线。
相应地，本发明还提供一种在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置，包括：
感生电流采集单元，用于采集设置在变压器铁心旁轭表面的传感器线圈的感生电流数据，并从所述传感器线圈的感生电流数据中提取所述传感器线圈的感生电流峰值；
励磁电流峰值获取的单元，用于根据所述传感器线圈的感生电流峰值和预先获取的的所述传感器线圈的感生电流与所述变压器的励磁电流之间的关系曲线，获得所述变压器的励磁电流峰值；
空载电流峰值倍数获取的单元，用于根据所述变压器的励磁电流峰值和预先获取的的所述变压器的空载电流峰值，获得所述变压器的空载电流峰值倍数；
直流偏磁倍数获取的单元，用于根据所述变压器的空载电流峰值倍数和预先获取的的所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线，获得所述变压器的直流偏磁水平。
相应地，本发明还提供一种在线运行变压器的直流偏磁水平测量系统，包括：变压器、传感器、上述所述的在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置；其中，所述传感器设置在所述变压器的铁心旁轭表面，所述传感器与所述在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置电连接；
所述传感器包括传感器铁心、传感器线圈和采样电阻；所述传感器线圈缠绕在所述传感器铁心上，所述传感器线圈的一端分别与所述采样电阻的一端、所述在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置的一端连接，所述传感器线圈的另一端分别与所述采样电阻的另一端、所述在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置的另一端连接。
进一步地，所述传感器铁心包括第一连接部、第二连接部、第三连接部；
所述第一连接部的一端与所述第二连接部的一端连接；所述第一连接部的另一端与所述变压器的旁轭表面连接；
所述第三连接部的一端与所述第二连接部的另一端连接；所述第三连接部的另一端与所述变压器的旁轭表面连接；
所述传感器线圈缠绕在所述第二连接部上。
进一步地，所述第一连接部与所述第三连接部平行。
进一步地，所述第一连接部与所述第三连接部分别与所述第二连接部垂直。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例提供的在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法，该方法先采集设置在变压器铁心旁轭表面的传感器线圈的感生电流数据，并提取传感器线圈的感生电流峰值；根据传感器线圈的感生电流峰值和预获取的传感器线圈的感生电流与变压器的励磁电流之间的关系曲线，获得变压器的励磁电流峰值；根据变压器的励磁电流峰值和预获取的变压器的空载电流峰值，获得变压器的空载电流峰值倍数；根据变压器的空载电流峰值倍数和预获取的变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线，获得变压器的直流偏磁水平。相比于现有技术通过变压器中性点大致获取的变压器的直流偏磁水平测量方法，本发明首先利用变压器铁心遭受直流偏磁时，会出现漏磁现象的原理，采集设置在变压器铁心旁轭表面的传感器的感生电流数据，此时获取的的感生电流数据能够准确反映出该变压器遭受直流偏磁的程度；接着本发明根据感生电流峰值---励磁电流峰值---空载电流峰值倍数---变压器直流偏磁倍数之间的对应关系，使得变压器的直流偏置水平的测量结果的准确度更高。
附图说明
图1是本发明提供的在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法的一个优选实施例的流程示意图；
图2是本发明提供的变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线；
图3是本发明提供的在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置的一个优选实施例的结构示意图；
图4是本发明提供的在线运行变压器的直流偏磁水平测量系统的一个优选实施例的结构示意图；
图5是本发明提供的单相三柱式变压器上传感器放置位置示意图；
图6是本发明提供的三相五柱式变压器上传感器放置位置示意图；
附图标记说明：1、变压器；2、传感器铁心；3、传感器线圈；4、传感器；5、采样电阻；6、变压器油箱；7、在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置；8、变压器线圈。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法，参见图1所示，是本发明提供的一种在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法的一个优选实施例的流程图，所述方法包括步骤S11至步骤S14：
步骤S11、采集设置在变压器铁心旁轭表面的传感器线圈的感生电流数据，并从所述传感器线圈的感生电流数据中提取所述传感器线圈的感生电流峰值；
步骤S12、根据所述传感器线圈的感生电流峰值和预先获取的的所述传感器线圈的感生电流与所述变压器的励磁电流之间的关系曲线，获得所述变压器的励磁电流峰值；
步骤S13、根据所述变压器的励磁电流峰值和预先获取的的所述变压器的空载电流峰值，获得所述变压器的空载电流峰值倍数；
步骤S14、根据所述变压器的空载电流峰值倍数和预先获取的的所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线，获得所述变压器的直流偏磁水平。
具体地，当变压器铁心遭受到直流偏磁时，由于变压器铁心半周期饱和而使激磁主磁通在这半周期内有一部在变压器铁心旁轭中漏出的漏磁通进入传感器中，引起传感器线圈电流发生变化，此时获取的传感器线圈的感生电流数据，并根据传感器线圈的感生电流与变压器的励磁电流之间的对应关系得到当前传感器线圈的感生电流峰值对应的变压器的励磁电流峰值；根据励磁电流峰值和变压器空载电流峰值，获得变压器空载电流峰值倍数；最后根据变压器直流偏磁倍数kdc与空载电流峰值倍数ki近似成线性关系，获得所述变压器直流偏磁倍数，根据所述变压器直流偏磁倍数获得变压器的直流偏磁水平。
Figure BDA0002570751210000071
其中，Idc为变压器励磁的直流分量，I0peak为变压器的空载电流峰值。
在又一个优选实施例中，所述传感器线圈的感生电流与所述变压器的励磁电流之间的关系曲线的获取的步骤，具体包括：
基于变压器直流偏磁试验，获取的N组待拟合数据；其中，每组待拟合数据包括所述传感器的待拟合感生电流峰值和所述变压器的待拟合励磁电流峰值；N为大于2的整数；
根据所述N组待拟合数据，获得所述传感器线圈的感生电流与所述变压器的励磁电流之间的关系曲线。
在又一个优选实施例中，所述传感器线圈的感生电流与所述变压器的励磁电流之间的关系曲线由模拟变压器试验获得，具体为：根据模拟变压器和实际变压器的差异以及所述传感器设计折算获得。
在又一个优选实施例中，所述根据所述变压器的励磁电流峰值和预先获取的的所述变压器的空载电流峰值，获得所述变压器的空载电流峰值倍数，具体包括：
按照下列公式，计算获得所述变压器的空载电流峰值倍数；
Figure BDA0002570751210000072
其中，Ki为所述变压器的空载电流峰值倍数，Ipeak为所述变压器的励磁电流峰值；I0peak为所述变压器的空载电流峰值。
在又一个优选实施例中，所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线的获取的步骤，具体包括：
获取的N组待拟合数据；其中，每组待拟合数据包括所述变压器的励磁的待拟合直流分量和待拟合励磁电流峰值；N为大于2的整数；
根据所述N组待拟合数据，获得所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线。
在又一个优选实施例中，所述待拟合励磁电流峰值的获取的步骤，具体包括：
获取的所述变压器的励磁特性φ-i曲线；
根据所述励磁特性φ-i曲线、预设的时间周期和迭代算法，获得所述待拟合励磁电流峰值。
在本实施例中，根据所述励磁特性φ-i曲线、预设的时间周期和迭代算法，获得所述待拟合励磁电流峰值，具体为：
按照下列计算公式，获得所述待拟合励磁电流峰值；
Figure BDA0002570751210000081
其中，Ipeak为励磁电流峰值，f(t)为励磁电流波形，T为预设的时间周期，需说明的是，f(t)为励磁电流波形由变压器的励磁特性φ-i曲线获得。
在本实施例中，根据所有所述励磁电流峰值和所有所述励磁的直流分量，获得所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线具体为：
根据下列公式，获得所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线；
Figure BDA0002570751210000082
其中，空载电流峰值倍数ki，Ipeak为励磁电流峰值，I0peak为变压器的空载电流峰值，变压器直流偏磁倍数kdc，Idc为变压器励磁的直流分量。
在又一个优选实施例中，所述变压器的励磁特性φ-i曲线由所述变压器铁心材料的B-H曲线获得；需说明的是，这里的φ-i曲线中的i指的是电流的峰值。由于变压器铁心材料的B-H曲线未考虑变压器实际铁心的接缝、叠装工艺等影响，因此由B-H曲线推算φ-i曲线时，将φ-i曲线中的i值进行放大，使空载电流峰值与实际测量的空载电流峰值相等。
在又一个优选实施例中，所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线的获取的步骤，具体包括：
基于变压器直流偏磁耐受能力试验，获取的N组待拟合数据；其中，每组待拟合数据包括待拟合直流偏磁倍数和待拟合励磁电流峰值；N为大于2的整数；
根据所述N组待拟合数据，获得所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线；具体地，可参见图2，变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线呈线性关系。
由上可见，本发明提供的在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法，相比于现有技术，能够通过设置在变压器旁轭表面的传感器来获取的变压器铁心的直流偏置水平的数据，使得变压器的直流偏磁水平的测量结果的准确度更高，从而提高变压器的运行状态评估结果的准确度。
本发明实施例还提供一种在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置，能够实现上述任一实施例所述的在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法的所有流程，装置中的各个模块、单元的作用以及实现的技术效果分别与上述实施例所述的在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法的作用以及实现的技术相关对应相同，这里不再赘述。
参见图3所示，是本发明提供的一种在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置的一个优选实施例的结构框图，该装置包括：
感生电流采集单元，用于采集设置在变压器铁心旁轭表面的传感器线圈的感生电流数据，并从所述传感器线圈的感生电流数据中提取所述传感器线圈的感生电流峰值；
励磁电流峰值获取的单元，用于根据所述传感器线圈的感生电流峰值和预先获取的的所述传感器线圈的感生电流与所述变压器的励磁电流之间的关系曲线，获得所述变压器的励磁电流峰值；
空载电流峰值倍数获取的单元，用于根据所述变压器的励磁电流峰值和预先获取的的所述变压器的空载电流峰值，获得所述变压器的空载电流峰值倍数；
直流偏磁倍数获取的单元，用于根据所述变压器的空载电流峰值倍数和预先获取的的所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线，获得所述变压器的直流偏磁水平。
本发明实施例还提供一种在线运行变压器的直流偏磁水平测量系统，参见图4所示，该系统包括：
变压器1、传感器4、所述的在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置7；其中，所述传感器4设置在所述变压器1的铁心旁轭表面或所述变压器1的铁心旁轭接缝处，所述传感器4与所述在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置7电连接；
所述传感器4包括传感器铁心2、传感器线圈3和采样电阻5；所述传感器线圈3缠绕在所述传感器铁心2上，所述传感器线圈3的一端分别与所述采样电阻5的一端、所述在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置7的一端连接，所述传感器线圈3的另一端分别与所述采样电阻5的另一端、所述在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置7的另一端连接。需说明的是，传感器铁心2和变压器1铁心在磁路上是并联关系。
具体地，在线运行变压器1的直流偏磁水平测量系统的工作原理如下：
所述传感器线圈3串接采样电阻5，通过所述的在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置7实时测量采样电阻5上的电流波形。由于传感器铁心2在变压器1铁心旁轭的旁边，当变压器1铁心遭受直流偏磁而磁通φ随时间饱和程度非线性变化时，传感器铁心2中的磁通φs同样非线性变化，由于传感器铁心2外绕制传感器线圈3经小采样电阻5短路，则传感器线圈3上感生非线性电流阻止这个磁通φs的变化，非线性电流采样电阻5而转变为电压信号传输至所述的在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置7中。
需说明的是，对于单相三柱式变压器1实施例，传感器4固定位置位于无线圈的变压器1铁心旁轭1外侧，可参见图4。对于单相五柱式变压器1实施例，传感器4固定位置位于任意一个变压器1铁心旁轭1外侧，可参见图5。
优选地，所述传感器铁心2包括第一连接部、第二连接部、第三连接部；
所述第一连接部的一端与所述第二连接部的一端连接；所述第一连接部的另一端与所述变压器1的旁轭表面连接；
所述第三连接部的一端与所述第二连接部的另一端连接；所述第三连接部的另一端与所述变压器1的旁轭表面连接；
所述传感器线圈3缠绕在所述第二连接部上。
优选地，所述第一连接部与所述第三连接部平行。
优选地，所述第一连接部与所述第三连接部分别与所述第二连接部垂直。
优选地，所述传感器4由铁心和传感器线圈3制成；其中，传感器铁心2的磁导率远大于变压器1铁心材料的磁导率，本实施例的传感器4采用非晶合金材料。
优选地，通过高强度树脂将所述传感器4固定在所述变压器1的铁心旁轭表面。需说明的是，变压器1铁心旁轭1是直流磁通的流通路径，当变压器1铁心遭受直流偏磁时，由于变压器1铁心半周期饱和而使激磁主磁通在这半周内有一部分在铁心旁轭表面和旁轭接缝处漏出，因传感器铁心2材料的磁导率很高，则这部分从变压器1铁心旁轭1中漏出的漏磁通被吸引进入传感器铁心2，而引起传感器线圈3电流的变化。
由上可见，本发明实施例提供的在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法、装置及系统，该方法先采集设置在变压器铁心旁轭表面的传感器线圈的感生电流数据，并提取传感器线圈的感生电流峰值；根据传感器线圈的感生电流峰值和预获取的传感器线圈的感生电流与变压器的励磁电流之间的关系曲线，获得变压器的励磁电流峰值；根据变压器的励磁电流峰值和预获取的变压器的空载电流峰值，获得变压器的空载电流峰值倍数；根据变压器的空载电流峰值倍数和预获取的变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线，获得变压器的直流偏磁水平。相比于现有技术通过变压器中性点大致获取的变压器的直流偏磁水平测量方法，本发明首先利用变压器铁心遭受直流偏磁时，会出现漏磁现象的原理，采集设置在变压器铁心旁轭表面的传感器的感生电流数据，此时获取的的感生电流数据能够准确反映出变压器遭受直流偏磁的程度；接着本发明根据感生电流峰值---励磁电流峰值---空载电流峰值倍数---变压器直流偏磁倍数之间的对应关系，使得变压器的直流偏置水平的测量结果的准确度更高。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法，其特征在于，包括：
采集设置在变压器铁心旁轭表面的传感器线圈的感生电流数据，并从所述传感器线圈的感生电流数据中提取所述传感器线圈的感生电流峰值；
根据所述传感器线圈的感生电流峰值和预先获取的所述传感器线圈的感生电流与所述变压器的励磁电流之间的关系曲线，获得所述变压器的励磁电流峰值；
根据所述变压器的励磁电流峰值和预先获取的所述变压器的空载电流峰值，获得所述变压器的空载电流峰值倍数；
根据所述变压器的空载电流峰值倍数和预先获取的所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线，获得所述变压器的直流偏磁水平。
2.如权利要求1所述的在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法，其特征在于，所述传感器线圈的感生电流与所述变压器的励磁电流之间的关系曲线的获取的步骤，具体包括：
基于变压器直流偏磁试验，获取的N组待拟合数据；其中，每组待拟合数据包括所述传感器的待拟合感生电流峰值和所述变压器的待拟合励磁电流峰值；N为大于2的整数；
根据所述N组待拟合数据，获得所述传感器线圈的感生电流与所述变压器的励磁电流之间的关系曲线。
3.如权利要求1所述的在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法，其特征在于，所述根据所述变压器的励磁电流峰值和预先获取的所述变压器的空载电流峰值，获得所述变压器的空载电流峰值倍数，具体包括：
按照下列公式，计算获得所述变压器的空载电流峰值倍数；
Figure FDA0002570751200000011
其中，Ki为所述变压器的空载电流峰值倍数，Ipeak为所述变压器的励磁电流峰值；I0peak为所述变压器的空载电流峰值。
4.如权利要求1所述的在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法，其特征在于，所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线的获取的步骤，具体包括：
获取的N组待拟合数据；其中，每组待拟合数据包括所述变压器的励磁的待拟合直流分量和待拟合励磁电流峰值；N为大于2的整数；
根据所述N组待拟合数据，获得所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线。
5.如权利要求4所述的在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法，其特征在于，所述待拟合励磁电流峰值的获取的步骤，具体包括：
获取的所述变压器的励磁特性φ-i曲线；
根据所述励磁特性φ-i曲线、预设的时间周期和迭代算法，获得所述待拟合励磁电流峰值。
6.如权利要求5所述的在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法，其特征在于，所述变压器的励磁特性φ-i曲线由所述变压器铁心材料的B-H曲线获得。
7.如权利要求1所述的在线运行变压器的直流偏磁水平测量方法，其特征在于，所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线的获取的步骤，具体包括：
基于变压器直流偏磁耐受能力试验，获取的N组待拟合数据；其中，每组待拟合数据包括待拟合直流偏磁倍数和待拟合励磁电流峰值；N为大于2的整数；
根据所述N组待拟合数据，获得所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线。
8.一种在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置，其特征在于，包括：
感生电流采集单元，用于采集设置在变压器铁心旁轭表面的传感器线圈的感生电流数据，并从所述传感器线圈的感生电流数据中提取所述传感器线圈的感生电流峰值；
励磁电流峰值获取的单元，用于根据所述传感器线圈的感生电流峰值和预先获取的所述传感器线圈的感生电流与所述变压器的励磁电流之间的关系曲线，获得所述变压器的励磁电流峰值；
空载电流峰值倍数获取的单元，用于根据所述变压器的励磁电流峰值和预先获取的所述变压器的空载电流峰值，获得所述变压器的空载电流峰值倍数；
直流偏磁倍数获取的单元，用于根据所述变压器的空载电流峰值倍数和预先获取的所述变压器的直流偏磁倍数与空载电流峰值倍数之间的关系曲线，获得所述变压器的直流偏磁水平。
9.一种在线运行变压器的直流偏磁水平测量系统，其特征在于，包括：变压器、传感器、如权利要求8所述的在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置；其中，所述传感器设置在所述变压器的铁心旁轭表面，所述传感器与所述在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置电连接；
所述传感器包括传感器铁心、传感器线圈和采样电阻；所述传感器线圈缠绕在所述传感器铁心上，所述传感器线圈的一端分别与所述采样电阻的一端、所述在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置的一端连接，所述传感器线圈的另一端分别与所述采样电阻的另一端、所述在线运行变压器的直流偏磁水平测量装置的另一端连接。
10.如权利要求9所述的在线运行变压器的直流偏磁水平测量系统，其特征在于，所述传感器铁心包括第一连接部、第二连接部、第三连接部；
所述第一连接部的一端与所述第二连接部的一端连接；所述第一连接部的另一端与所述变压器的旁轭表面连接；
所述第三连接部的一端与所述第二连接部的另一端连接；所述第三连接部的另一端与所述变压器的旁轭表面连接；
所述传感器线圈缠绕在所述第二连接部上。
11.如权利要求10所述的在线运行变压器的直流偏磁水平测量系统，其特征在于，所述第一连接部与所述第三连接部平行。
12.如权利要求10所述的在线运行变压器的直流偏磁水平测量系统，其特征在于，所述第一连接部与所述第三连接部分别与所述第二连接部垂直。
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