[发明专利]变压器直流偏磁监测方法及装置

权利要求书

1.一种变压器直流偏磁监测方法，其特征在于，包括：

通过第一电流测量装置测量主变压器接地的中性点处的混合电流信号，其中，所述第一电流测量装置包括安装于主变压器接地的中性点处的霍尔元件，所述混合电流信号包括直流偏磁电流、偏磁响应电流和工频不平衡电流；

对所述混合电流信号进行分析，确定所述直流偏磁电流和所述偏磁响应电流；

根据所述偏磁响应电流确定变压器的偏磁响应程度；

对于绕组接线方式为YN-Yn-D型的变压器，按照如下方式确定所述直流偏磁电流：

在预设第一时间窗口内，采用滤波算法对所述混合电流信号进行滤波，获得滤波后的混合电流信号，其中，滤波后的混合电流信号包括含有基波及偏磁直流分量的第一混合电流、含有2次到25次谐波的偏磁响应电流的第二混合电流；

对含有基波及偏磁直流分量的第一混合电流的采样瞬时值进行幅值平均值计算，所述平均值为直流偏磁电流；

按照如下方式确定所述偏磁响应电流：

对含有2次到25次谐波的偏磁响应电流的第二混合电流进行傅里叶分析，所述第二混合电流中的25次以下各次谐波含量为所述偏磁响应电流；

对于绕组接线方式为Y-Y型的变压器，按照如下方式确定所述直流偏磁电流：

根据混合电流信号的电流变化率判断变压器铁芯是否在预设第二时间窗口内处于饱和状态，当处于非饱和状态下的时段，在非饱和状态下的时段里混合电流信号的平均值为所述直流偏磁电流；

按照如下方式确定所述偏磁响应电流：

在预设第二时间窗口内，根据所述混合电流信号的电流变化率判断变压器铁芯是否处于饱和状态，当处于饱和状态时，分析饱和状态下所述混合电流信号中的谐波分量，所述谐波分量为所述偏磁响应电流；

对于绕组接线方式为Y-D型的变压器，按照如下公式确定所述直流偏磁电流：

在预设第三时间窗口内，对所述混合电流信号进行分析，确定谐波比例关系，根据所述谐波比例关系，在所述混合电流信号中加入与所述混合电流信号对应幅值和相位的3次谐波分量，获得混合电流还原信号，根据所述混合电流还原信号的电流变化率判断变压器铁芯是否处于饱和状态，当处于非饱和状态下时，在非饱和状态下的时段里混合电流信号的平均值为所述直流偏磁电流；

按照如下方式确定所述偏磁响应电流：

在预设第三时间窗口内，对所述混合电流信号进行分析，确定谐波比例关系，根据所述谐波比例关系，在所述混合电流信号中加入与所述混合电流信号对应幅值和相位的3次谐波分量，获得混合电流还原信号，根据所述混合电流还原信号的电流变化率判断变压器铁芯是否处于饱和状态，当处于饱和状态时，分析饱和状态下所述混合电流还原信号中的谐波分量，所述谐波分量为所述偏磁响应电流。

2.如权利要求1所述的变压器直流偏磁监测方法，其特征在于，对于绕组接线方式为YN-Yn-D型的变压器，按照如下公式确定所述直流偏磁电流：

其中，Id表示直流偏磁电流，In表示含有基波及偏磁直流分量的第一混合电流，m表示预设第一时间窗口内的采样次数；

按照如下公式确定所述偏磁响应电流：

其中，I_k表示第k次谐波电流，n′表示迭代次数，n′＝1,2,……，N-1，2πi是一个虚数，i是一个虚数单位，In′表示含有2次到25次谐波的偏磁响应电流的第二混合电流。

3.如权利要求1所述的变压器直流偏磁监测方法，其特征在于，还包括：

当变压器为自耦变压器时，通过第二电流测量装置测量通过自耦线圈的直流电流及谐波电流，其中，所述第二电流测量装置为交流互感器或光电流互感器，所述第二电流测量装置安装于自耦变压器的高压侧或中压侧；

对所述混合电流信号和所述直流电流及谐波电流进行分析，确定所述直流偏磁电流和所述偏磁响应电流。