变压器性能监测方法、装置及电子设备与流程

本发明涉及变压器性能在线监测，尤其是涉及一种变压器性能监测方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、传统配电变压器作为配电关键设备，点多面广，绝大部分配电变压器没有信息采集及上传等智能化功能，目前仅依靠人工巡检，不能及时发现变压器状态异常或故障等问题。

2、基于上述情况，国内有少数厂家投入研发智能配电变压器，但大部分仅是集成传感器，采集基本信息，并缺少对上述基本信息的分析，导致目前的变压器性能监测方法存在监测效果较差的情况。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种变压器性能监测方法、装置及电子设备，以提升变压器性能监测的监测效果。

2、第一方面，一种变压器性能监测方法，其中，包括：获取待监测变压器的额定状态下的性能参数和实时运行参数；根据上述性能参数和上述实时运行参数，计算上述待监测变压器的实时总损耗、空载电流、空载损耗、负载损耗以及电压降；根据上述实时总损耗、上述空载电流、上述空载损耗、上述负载损耗以及上述电压降，确定上述待监测变压器的运行状态。

3、结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述实时运行参数包括：上述待监测变压器的高压侧三相相电压有效值、高压侧三相线端电流有效值、低压侧三相相电压有效值、低压侧三相线端电流有效值、高压侧功率因数以及低压侧功率因数；根据上述实时运行参数，计算上述待监测变压器的实时总损耗的步骤，包括：通过下述公式计算上述待监测变压器的实时总损耗：pz＝u1ai1acosθ1a+u1bi1bcosθ1b+u1ci1ccosθ1c-(u2ai2acosθ2a+u2bi2bcosθ2b+u2ci2ccosθ2c)，其中，pz表示上述实时总损耗，u1a表示上述高压侧三相相电压有效值中的a相相电压有效，u1b表示上述高压侧三相相电压有效值中的b相相电压有效值，u1c表示上述高压侧三相相电压有效值中的c相相电压有效值；i1a表示上述高压侧三相线端电流有效值中的a相线端电流有效值，i1b表示上述高压侧三相线端电流有效值中的b相线端电流有效值，i1c表示上述高压侧三相线端电流有效值中的c相线端电流有效值，u2a表示上述低压侧三相相电压有效值中的a相相电压有效值，u2b表示上述低压侧三相相电压有效值中的b相相电压有效值，u2c表示上述低压侧三相相电压有效值中的c相相电压有效值；i2a表示上述低压侧三相线端电流有效值中的a相线端电流有效值，i2b表示上述低压侧三相线端电流有效值中的b相线端电流有效值，i2c表示上述低压侧三相线端电流有效值中的c相线端电流有效值，cosθ1a表示上述高压侧功率因数中的a相功率因数，cosθ1b表示上述高压侧功率因数中的b相功率因数，cosθ1c表示上述高压侧功率因数中的c相功率因数；cosθ2a表示上述低压侧功率因数中的a相功率因数，cosθ2b表示上述低压侧功率因数中的b相功率因数，cosθ2b表示上述低压侧功率因数中的c相功率因数。

4、结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述实时运行参数还包括：上述待监测变压器的高压侧线端电流矢量、预设的变压器变比以及高压侧空载状态的功率因数；根据上述实时运行参数，计算上述待监测变压器的空载损耗的步骤，包括：根据上述高压侧线端电流矢量、上述变压器变比以及上述低压侧三相线端电流有效值，计算上述待监测变压器的空载电流；计算上述空载电流的有效值；根据上述空载电流的有效值、上述高压侧三相相电压有效值以及上述高压侧空载状态的功率因数，计算上述待监测变压器的空载损耗。

5、结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述实时运行参数还包括：上述待监测变压器的a相高压侧折算至低压侧变压器相电压、b相高压侧折算至低压侧变压器相电压、c相高压侧折算至低压侧变压器相电压、a相低压侧出口相电压、b相低压侧出口相电压以及c相低压侧出口相电压；根据上述实时运行参数，计算上述待监测变压器的负载损耗的步骤，包括：根据上述待监测变压器的a相高压侧折算至低压侧变压器相电压、上述b相高压侧折算至低压侧变压器相电压、上述c相高压侧折算至低压侧变压器相电压、上述a相低压侧出口相电压、上述b相低压侧出口相电压、上述c相低压侧出口相电压以及上述变压器变比，计算上述待监测变压器的内部压降；计算上述内部压降与上述低压侧三相线端电流有效值的余弦值；根据上述内部压降、上述低压侧三相线端电流有效值以及上述余弦值，计算上述待监测变压器的负载损耗。

6、结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述实时运行参数还包括：高压侧电压以及低压侧电压；根据上述实时运行参数，计算上述待监测变压器的电压降的步骤，包括：计算上述高压侧电压折算至低压侧电压，得到折算电压；根据上述折算电压以及上述低压侧电压，计算上述待监测变压器的电压降。

7、结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述性能参数包括：上述待监测变压器的额定容量；上述实时运行参数包括：上述待监测变压器的低压侧相电压以及低压侧相电流；根据上述性能参数和上述实时运行参数，计算上述待监测变压器的实时总损耗、空载电流、空载损耗、负载损耗以及电压降的步骤之后，上述方法还包括：根据上述低压侧相电压、上述低压侧相电流以及上述额定容量，计算上述待监测变压器的负载系数；如果上述负载系数小于第一预设数值，确定上述待监测变压器处于正常周期负载；如果上述负载系数小于第二预设数值，确定上述待监测变压器处于长期急救负载；如果上述负载系数大于第三预设数值，确定上述待监测变压器处于严重超载。

8、结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述待监测变压器为油浸式配电变压器；根据上述实时运行参数，计算上述待监测变压器的负载系数的步骤之后，上述方法还包括：获取上述待监测变压器的油顶层温度和上述待监测变压器所处的环境温度；根据上述负载系数、上述环境温度以及上述顶层温度、确定上述待监测变压器内变压器油的油顶层温升值；根据上述油顶层温升值，确定上述待监测变压器的运行状态。

9、结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，获取上述待监测变压器的油顶层温度和上述待监测变压器所处的环境温度的步骤之后，上述方法还包括：获取上述待监测变压器的油箱内压力值以及运行初始温度；如果上述油顶层温度与上述运行初始温度的差值大于预设温度阈值，判断上述油箱内压力值是否小于预设压力阈值：如果是，确定上述待监测变压器的油箱密封性存在故障。

10、第二方面，本发明实施例提供了一种变压器性能监测装置，其中，包括：参数获取模块，用于获取待监测变压器的额定状态下的性能参数和实时运行参数；运行状态计算模块，用于根据上述性能参数和上述实时运行参数，计算上述待监测变压器的实时总损耗、空载电流、空载损耗、负载损耗以及电压降；运行状态确定模块，用于根据上述实时总损耗、上述空载电流、上述空载损耗、上述负载损耗以及上述电压降，确定上述待监测变压器的运行状态。

11、第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，其中，上述电子设备包括处理器和存储器，上述存储器存储有能够被上述处理器执行的机器可执行指令，上述处理器执行上述机器可执行指令以实现第一方面至第一方面的第七种可能的实施方式任一项的变压器性能监测方法。

12、本发明实施例带来了以下有益效果：

13、本发明实施例提供了一种变压器性能监测方法、装置及电子设备，包括：获取待监测变压器的额定状态下的性能参数和实时运行参数；根据上述性能参数和上述实时运行参数，计算上述待监测变压器的实时总损耗、空载电流、空载损耗、负载损耗以及电压降；根据上述实时总损耗、上述空载电流、上述空载损耗、上述负载损耗以及上述电压降，确定上述待监测变压器的运行状态。该方法采集变压器的实时运行参数和性能参数，分析其实时总损耗、空载电流、空载损耗、负载损耗以及电压降，以全方位的监测变压器的运行情况，提升监测效果。

14、本实施例公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

15、为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。