CN113092914A - 一种变压器损耗监测方法及变压器损耗监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种变压器损耗监测方法及变压器损耗监测系统。该方法包括采集变压器各侧的电压信号，采集变压器各侧的电流信号，根据变压器各侧的电压信号和电流信号，计算变压器各侧的功率，根据变压器各侧的功率，计算变压器的实时损耗值，将变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果，根据比较结果，生成告警信息。本发明实施例提供的技术方案通过对变压器损耗的实时监测，并在变压器的损耗大于预设范围时进行预警，实现了变压器在运行过程中内部损耗工况的依据，解决现有的变压器损耗的测量方法不能提供判别变压器在运行过程中内部工况的依据的问题。

Description

一种变压器损耗监测方法及变压器损耗监测系统
技术领域
本发明实施例涉及电力技术领域，尤其涉及一种变压器损耗监测方法及变压器损耗监测系统。
背景技术
变压器损耗的测量对于判断变压器内部工作状态具有十分重要的意义。变压器的损耗主要包括铜耗和铁耗，铁耗主要反映的是变压器的铁芯的工作状态，当铁耗增加时，反映出铁芯存在局部过热或局部绝缘不良等故障。铜耗主要反映变压器的绕组的工作状态，当铜耗增加时，说明绕组出现匝间短路；当铜耗增加过多，甚至数百倍时，说明出现了短路故障。现有的对变压器损耗的测量一般依赖停电试验开展，不能提供判别变压器在运行过程中内部工况的依据。
发明内容
本发明实施例提供一种变压器损耗监测方法及变压器损耗监测系统，以解决现有的变压器损耗的测量方法不能提供判别变压器在运行过程中内部工况的依据的问题。
为实现上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种变压器损耗监测方法，包括：
采集变压器各侧的电压信号；
采集所述变压器各侧的电流信号；
根据所述变压器各侧的电压信号和电流信号，计算所述变压器各侧的功率；
根据所述变压器各侧的功率，计算所述变压器的实时损耗值；
将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果；
根据所述比较结果，生成告警信息。
可选的，所述将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果，包括：
将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值作差，得到所述变压器的实时损耗值与所述变压器标准损耗值的损耗差值；
将所述损耗差值与预设损耗差值阈值进行比较，输出比较结果。
可选的，所述根据所述比较结果，生成告警信息，包括：
若所述损耗差值大于所述预设损耗差值阈值，则生成告警信息。
可选的，所述将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果，包括：
将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值作商，得到所述变压器的实时损耗值与所述变压器标准损耗值的损耗比值；
将所述损耗比值与预设损耗比值阈值进行比较，输出比较结果。
可选的，所述根据所述比较结果，生成告警信息，包括：
若所述损耗比值大于所述预设损耗比值阈值，则生成告警信息。
可选的，所述根据所述变压器各侧的电压信号和电流信号，计算所述变压器各侧的功率，包括：
通过变压器电流流入侧的电压信号和电流信号的乘积计算变压器电流流入侧的功率；
通过变压器电流流出侧的电压信号和电流信号的乘积计算变压器电流流出侧的功率。
可选的，在所述将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果之后，还包括：
根据所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较得到的比较结果，统计所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值；
根据所述差值生成所述差值随时间变化的坐标图；
显示所述坐标图；
若所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值随时间呈上升趋势，则输出损耗上升告警信息。
可选的，所述变压器标准损耗值通过下述公式计算：
标准损耗＝标准铁耗+K·标准铜耗
其中，K＝(I当前/I额定)2，I当前为变压器当前的电流，I额定为变压器的额定电流。
第二方面，本发明实施例提供一种变压器损耗监测系统，包括：
电压采集模块，用于采集变压器各侧的电压信号；
电流采集模块，用于采集所述变压器各侧的电流信号；
功率计算模块，用于根据所述变压器各侧的电压信号和电流信号，计算所述变压器各侧的功率；
损耗计算模块，用于根据所述变压器各侧的功率，计算所述变压器的实时损耗值；
比较模块，用于将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果；
告警模块，用于根据所述比较结果，生成告警信息。
可选的，所述变压器损耗监测系统还包括：统计模块，用于根据所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较得到的比较结果，统计所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值；
坐标图生成模块，用于根据所述差值生成所述差值随时间变化的坐标图；
显示模块，用于显示所述坐标图；
损耗上升告警模块，用于若所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值随时间呈上升趋势，则输出损耗上升告警信息。
本发明实施例提供的变压器损耗监测方法通过采集变压器各侧的电压信号，并采集变压器各侧的电流信号，根据变压器各侧的电压信号和电流信号，计算变压器各侧的功率，根据变压器各侧的功率，计算变压器的实时损耗值，将变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果。根据比较结果，生成告警信息，通过对变压器损耗的实时监测，并在变压器的损耗大于预设范围时进行预警，实现了变压器在运行过程中内部损耗工况的依据，解决现有的变压器损耗的测量方法不能提供判别变压器在运行过程中内部工况的依据的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种变压器损耗监测方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的另一种变压器损耗监测方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的又一种变压器损耗监测方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的又一种变压器损耗监测方法的流程图；
图5是本发明实施例提供的又一种变压器损耗监测方法的流程图；
图6是本发明实施例提供的一种变压器损耗监测系统的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的另一种变压器损耗监测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
基于上述技术问题，本实施例提出了以下解决方案：
图1是本发明实施例提供的一种变压器损耗监测方法的流程图。参见图1，本发明实施例提供的变压器损耗监测方法，包括：
S101、采集变压器各侧的电压信号。
具体地，可以采用电压互感器与电压采集模块连接，采集变压器各侧的电压信号U。
S102、采集所述变压器各侧的电流信号。
具体地，可以采用电流互感器与电流采集模块连接，采集流过变压器各侧的电流信号I。
S103、根据所述变压器各侧的电压信号和电流信号，计算所述变压器各侧的功率。
具体地，按照功率P＝UI计算各侧功率。
S104、根据所述变压器各侧的功率，计算所述变压器的实时损耗值。
具体地，可以设置以电流流入变压器为正、流出变压器为负，将各侧功率相加后计及误差系数，得到此时变压器的实时损耗值P1。
S105、将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果。
具体地，变压器损耗包括空载损耗、短路损耗及杂散损耗之和。其中，空载损耗主要由铁芯励磁产生，又称为铁耗；短路损耗主要由绕组流过电流发热产生，又称为铜耗。而杂散损耗是指发生在引线和外壳以及其他结构性的金属零件上的损耗，数值很小一般不计。因此，在工程上，可以认为变压器损耗由空载损耗，也即铁耗和短路损耗，也即铜耗组成。由于变压器长期以额定电压运行，而铁耗仅与工作电压有关，因此认为变压器正常工况下铁耗不变，标准铁耗可选取变压器的说明书内测量值或最近一次试验的测量值。标准铜耗为变压器正常情况下以额定电流工作时的铜耗，因铜耗以绕组运行发热为主，由I2R可知，铜耗与电流的平方呈正比。可选的，变压器标准损耗值通过下述公式计算：标准损耗＝标准铁耗+K·标准铜耗；其中，K＝(I当前/I额定)2，I当前为变压器当前的电流，I额定为变压器的额定电流。
将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，可以采用作差或作商等比较方法，得到比较结果。
S106、根据所述比较结果，生成告警信息。
具体地，可以设置若比较结果为变压器的实时损耗值大于当前工况下的变压器标准损耗值，则生成告警信息。
本实施例提供的变压器损耗监测方法通过采集变压器各侧的电压信号，并采集变压器各侧的电流信号，根据变压器各侧的电压信号和电流信号，计算变压器各侧的功率，根据变压器各侧的功率，计算变压器的实时损耗值，将变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果。根据比较结果，生成告警信息，通过对变压器损耗的实时监测，并在变压器的损耗大于预设范围时进行预警，实现了变压器在运行过程中内部损耗工况的依据，解决现有的变压器损耗的测量方法不能提供判别变压器在运行过程中内部工况的依据的问题。
可选的，图2是本发明实施例提供的另一种变压器损耗监测方法的流程图。在上述实施例的基础上，参见图2，本发明实施例提供的变压器损耗监测方法包括：
S101、采集变压器各侧的电压信号。
S102、采集所述变压器各侧的电流信号。
S103、根据所述变压器各侧的电压信号和电流信号，计算所述变压器各侧的功率；
S104、根据所述变压器各侧的功率，计算所述变压器的实时损耗值；
S201、将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值作差，得到所述变压器的实时损耗值与所述变压器标准损耗值的损耗差值。
具体地，将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值作差，可以直观的体现出变压器的实时损耗值与变压器标准损耗值之间的损耗差值。
S202、将所述损耗差值与预设损耗差值阈值进行比较，输出比较结果。
具体的，比较结果可以包括损耗差值大于预设损耗差值阈值，或损耗差值小于或等于预设损耗差值阈值。
S203、若所述损耗差值大于所述预设损耗差值阈值，则生成告警信息。
可选的，图3是本发明实施例提供的又一种变压器损耗监测方法的流程图。在上述实施例的基础上，参见图3，本发明实施例提供的变压器损耗监测方法包括：
S101、采集变压器各侧的电压信号。
S102、采集所述变压器各侧的电流信号。
S103、根据所述变压器各侧的电压信号和电流信号，计算所述变压器各侧的功率。
S104、根据所述变压器各侧的功率，计算所述变压器的实时损耗值。
S301、将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值作商，得到所述变压器的实时损耗值与所述变压器标准损耗值的损耗比值。
S302、将所述损耗比值与预设损耗比值阈值进行比较，输出比较结果。
S303、若所述损耗比值大于所述预设损耗比值阈值，则生成告警信息。
可选的，图4是本发明实施例提供的又一种变压器损耗监测方法的流程图。在上述实施例的基础上，参见图4，本发明实施例提供的变压器损耗监测方法包括：
S101、采集变压器各侧的电压信号。
S102、采集所述变压器各侧的电流信号。
S401、通过变压器电流流入侧的电压信号和电流信号的乘积计算变压器电流流入侧的功率。
S402、通过变压器电流流出侧的电压信号和电流信号的乘积计算变压器电流流出侧的功率。
S104、根据所述变压器各侧的功率，计算所述变压器的实时损耗值。
S105、将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果。
S106、根据所述比较结果，生成告警信息。
可选的，图5是本发明实施例提供的又一种变压器损耗监测方法的流程图。在上述实施例的基础上，参见图5，本发明实施例提供的变压器损耗监测方法包括：
S101、采集变压器各侧的电压信号。
S102、采集所述变压器各侧的电流信号。
S103、根据所述变压器各侧的电压信号和电流信号，计算所述变压器各侧的功率。
S104、根据所述变压器各侧的功率，计算所述变压器的实时损耗值。
S105、将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果。
S501、根据所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较得到的比较结果，统计所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值。
具体地，将实时采集到的变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值按照时间的先后顺序进行统计。
S502、根据所述差值生成所述差值随时间变化的坐标图。
具体地，变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值生成所述差值随时间变化的坐标图，通过坐标图直观地体现变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值生成所述差值随时间的变化趋势，便于根据该趋势对变压器的损耗状况进行预判。
S503、显示所述坐标图。
具体地，通过显示变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值随时间变化的坐标图，可以更直观地对变压器的损耗进行评估。
S504、若所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值随时间呈上升趋势，则输出损耗上升告警信息。
具体地，判断变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值随时间的变化趋势，若变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值随时间呈上升趋势，则输出损耗上升告警信息，以便及时发现变压器的损耗的变化趋势。S106、根据所述比较结果，生成告警信息。
具体地，若损耗比值大于预设损耗比值阈值，或者，损耗差值大于预设差值损耗阈值，则生成告警信息。
可选的，图6是本发明实施例提供的一种变压器损耗监测系统的结构示意图。在上述实施例的基础上，参见图6，本发明实施例提供的变压器损耗监测系统，包括：
电压采集模块61，用于采集变压器各侧的电压信号；
电流采集模块62，用于采集所述变压器各侧的电流信号；
功率计算模块63，用于根据所述变压器各侧的电压信号和电流信号，计算所述变压器各侧的功率；
损耗计算模块64，用于根据所述变压器各侧的功率，计算所述变压器的实时损耗值；
比较模块65，用于将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果；
告警模块66，用于根据所述比较结果，生成告警信息。
可选的，图7是本发明实施例提供的另一种变压器损耗监测系统的结构示意图。在上述实施例的基础上，参见图7，本发明实施例提供的变压器损耗监测系统，还包括：
统计模块71，用于根据所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较得到的比较结果，统计所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值；
坐标图生成模块72，用于根据所述差值生成所述差值随时间变化的坐标图；
显示模块73，用于显示所述坐标图；
损耗变化趋势告警模块74，用于若所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值随时间呈上升趋势，则输出损耗上升告警信息。
本发明实施例提供的变压器损耗监测系统通过电压采集模块采集变压器各侧的电压信号；通过电流采集模块采集变压器各侧的电流信号；通过功率计算模块根据变压器各侧的电压信号和电流信号，计算变压器各侧的功率，并通过损耗计算模块根据变压器各侧的功率，计算变压器的实时损耗值，比较模块将变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果，通过告警模块根据所述比较结果，生成告警信息，通过显示模块显示变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值随时间变化的坐标图，若变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值随时间呈上升趋势，则通过损耗变化趋势告警模块输出损耗上升告警信息。通过对变压器损耗的实时监测，并在变压器的损耗大于预设范围时进行预警，实现了变压器在运行过程中内部损耗工况的依据，解决现有的变压器损耗的测量系统不能提供判别变压器在运行过程中内部工况的依据的问题。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种变压器损耗监测方法，其特征在于，包括：
采集变压器各侧的电压信号；
采集所述变压器各侧的电流信号；
根据所述变压器各侧的电压信号和电流信号，计算所述变压器各侧的功率；
根据所述变压器各侧的功率，计算所述变压器的实时损耗值；
将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果；
根据所述比较结果，生成告警信息。
2.根据权利要求1所述变压器损耗监测方法，其特征在于，所述将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果，包括：
将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值作差，得到所述变压器的实时损耗值与所述变压器标准损耗值的损耗差值；
将所述损耗差值与预设损耗差值阈值进行比较，输出比较结果。
3.根据权利要求2所述变压器损耗监测方法，其特征在于，所述根据所述比较结果，生成告警信息，包括：
若所述损耗差值大于所述预设损耗差值阈值，则生成告警信息。
4.根据权利要求1所述变压器损耗监测方法，其特征在于，所述将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果，包括：
将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值作商，得到所述变压器的实时损耗值与所述变压器标准损耗值的损耗比值；
将所述损耗比值与预设损耗比值阈值进行比较，输出比较结果。
5.根据权利要求4所述变压器损耗监测方法，其特征在于，所述根据所述比较结果，生成告警信息，包括：
若所述损耗比值大于所述预设损耗比值阈值，则生成告警信息。
6.根据权利要求1所述变压器损耗监测方法，其特征在于，所述根据所述变压器各侧的电压信号和电流信号，计算所述变压器各侧的功率，包括：
通过变压器电流流入侧的电压信号和电流信号的乘积计算变压器电流流入侧的功率；
通过变压器电流流出侧的电压信号和电流信号的乘积计算变压器电流流出侧的功率。
7.根据权利要求1所述变压器损耗监测方法，其特征在于，在所述将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果之后，还包括：
根据所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较得到的比较结果，统计所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值；
根据所述差值生成所述差值随时间变化的坐标图；
显示所述坐标图；
若所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值随时间呈上升趋势，则输出损耗上升告警信息。
8.根据权利要求1所述变压器损耗监测方法，其特征在于，所述变压器标准损耗值通过下述公式计算：
标准损耗＝标准铁耗+K·标准铜耗
其中，K＝(I当前/I额定)2，I当前为变压器当前的电流，I额定为变压器的额定电流。
9.一种变压器损耗监测系统，其特征在于，包括：
电压采集模块，用于采集变压器各侧的电压信号；
电流采集模块，用于采集所述变压器各侧的电流信号；
功率计算模块，用于根据所述变压器各侧的电压信号和电流信号，计算所述变压器各侧的功率；
损耗计算模块，用于根据所述变压器各侧的功率，计算所述变压器的实时损耗值；
比较模块，用于将所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较，得到比较结果；
告警模块，用于根据所述比较结果，生成告警信息。
10.根据权利要求9所述变压器损耗监测系统，其特征在于，还包括：
统计模块，用于根据所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值进行比较得到的比较结果，统计所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值；
坐标图生成模块，用于根据所述差值生成所述差值随时间变化的坐标图；
显示模块，用于显示所述坐标图；
损耗上升告警模块，用于若所述变压器的实时损耗值与当前工况下的变压器标准损耗值的差值随时间呈上升趋势，则输出损耗上升告警信息。
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