[发明专利]配电变压器中线电流在线检测与总损耗确定方法

摘要

本发明公开了一种配电变压器中线电流在线检测与总损耗确定的方法，本方法利用四个精密钳形电流互感器分别检测三相电流和中线电流，利用快速傅里叶变换得到各次谐波分量，计算出基波电流后，根据各个电流计算出铁损、铜损、中线线路损耗和变压器接地电流损耗，从而得到变压器的总损耗。本发明能有效地监测并采集变压器的电信号，经过DSP高速中央处理器数字滤波，提高了抗干扰能力，能在线实时、快速、准确的对变压器的中线电流及其引起的损耗进行测量，为变压器安全稳定运行提供必要的依据。

主权项

1.一种配电变压器中线电流在线检测与总损耗确定方法，包括如下步骤：（1）信号采集：用第一精密钳形电流互感器（21）、第二精密钳形电流互感器（22）、第三精密钳形电流互感器（23）和第四精密钳形电流互感器（24）分别采集A相线电流信号I_A、B相线电流信号I_B、C相线电流信号I_C和中线电流信号I_N；（2）信号处理：将三相电流信号I_A、I_B、I_C和中线电流信号I_N分别转换成可以被DSP中央处理器转换的（0-3V）直流电压信号，经过放大和低通滤波后经A/D转换成数字信号，DSP中央处理器对该信号进行数字滤波，然后进行FFT快速傅里叶变换，计算出三相电流和中线电流的基波和各次谐波的电流含量；基波电流大小的计算公式如下：式中：I表示A相线电流信号I_a、B相线电流信号I_b、C相线电流信号I_c或中线电流信号I_n，T表示周期；（3）损耗的计算：损耗包括由中线电流I_N引起的铁损、铜损、中线线路损耗和变压器接地电流损耗，a、铁损的确定 计算公式为：式中：P_C表示磁滞损失，P_w表示涡流损失，C₁表示由硅钢片材料特性所决定的系数，B_m表示交变磁通的最大磁密，f表示频率，V 表示铁磁材料总体积，C₂决定于硅钢片材料性质的系数，t表示硅钢片的厚度，表示硅钢片的电阻率；b、铜损的确定 计算公式为：式中：I_a表示A相线电流信号，I_b表示B相线电流信号，I_c表示C相线电流信号，R₁表示变压器单个绕组的直流电阻；c、中线线路损耗的确定 计算公式为：式中：表示中线线路损耗，表示中线电流，表示中线线路电阻，表示20℃时中线线的电阻，表示中线线路的附加温度电阻，表示中线线路的附加电阻；d、变压器接地电流损耗的确定 计算公式为：式中：表示变压器接地电流损耗，表示中性点到地的电流，表示中性点到地的电阻，表示中性点到零电位的电位差；（4）总损耗的计算：总损耗即是铁损、铜损、中线线路损耗和变压器接地电流损耗的代数和。