温度测量设备和温度测量方法技术

本发明专利技术涉及温度测量设备和温度测量方法，其用于测量自耦变压器的公共绕组的温度。该设备包括：第一套管电流互感器，设置在自耦变压器的高压侧并具有第一一次侧和第一二次侧，第一二次侧包括第一接线端和第二接线端；第二套管电流互感器，设置在自耦变压器的低压侧并具有第二一次侧和第二二次侧，第二二次侧包括第三接线端和第四接线端；公共绕组测温仪表，存储有用于计算公共绕组的温度的变比系数；第一接线端和第三接线端共同连接到公共绕组测温仪表的输入端，第二接线端和第四接线端共同接地，第一二次侧与第二二次侧中的电流方向相反，第一套管电流互感器和第二套管电流互感器的变比与变比系数相同，以实现准确测量公共绕组的温度的技术效果。组的温度的技术效果。组的温度的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
温度测量设备和温度测量方法


[0001]本申请涉及自耦变压器的公共绕组测温，更具体地，涉及一种改进的用于测量自耦变压器的公共绕组的温度的温度测量方法和温度测量设备。

技术介绍

[0002]自耦变压器的公共绕组的测温仪表作为其非电量保护中的一种，时刻监控着自耦变压器的运行状态。因此，保证公共绕组温度值的测量准确性非常必要。
[0003]当前，对于自耦变压器的公共绕组测温主要存在两种方法。一种方法是利用测温光纤，将测温光纤放置在位于变压器油内部的公共绕组处直接测量公共绕组的温度。光纤的测温精度高，但是成本高、难以推广使用。另一种方法是利用套管电流互感器。公共绕组测温工作原理如下：T1＝T2+ΔT，其中，T1是自耦变压器的公共绕组温度，T2是变压器顶层油温，ΔT是公共绕组对油的温升。变压器顶层油温T2可以是温包的实际测量值，而公共绕组对油的温升ΔT取决于自耦变压器的公共绕组电流。由于套管电流互感器难以直接放置在浸泡于变压器油中的公共绕组处，因此通常在自耦变压器的低压侧设置套管电流互感器来采集低压侧电流，作为公共绕组电流，如图1所示。在图1的(a)中，在自耦变压器的低压侧设置有电流互感器TA0以利用TA0的一次侧(包括P1、P2)采集低压侧电流。在图1的(b)中，从TA0的二次侧(包括S1、S2)输出的二次电流连接到公共绕组测温仪表M1以用于公共绕组测温。具体来说，公共绕组测温仪表M1从套管电流互感器TA0输出的二次电流得到作为一次电流的低压侧电流，并从低压侧电流计算公共绕组对油的温升ΔT，以得到最终的公共绕组温度T1。
[0004]然而，根据自耦变压器的工作原理(如图2所示)，自耦变压器的高压侧串联绕组SW的电流I1、低压侧电流I2、以及公共绕组CW的电流I1
’
之间具有如下关系：I2＝I1+I1
’
。也就是说，在常规方案中，用来计算公共绕组对油的温升ΔT的电流并非真正的公共绕组电流I1
’
，而是比公共绕组电流I1
’
大的低压侧电流I2。这样导致由公共绕组测温仪表M1测量的公共绕组温度T1将比实际的公共绕组温度高，造成公共绕组的温度测量不准确。
[0005]因此，需要一种改进的用于测量自耦变压器的公共绕组的温度的温度测量方法和温度测量设备，其能以低成本、结构简单的方式实现公共绕组的温度的准确测量，以适于大规模应用。

技术实现思路

[0006]本申请鉴于上述问题而提出，本申请的主要目的在于提供一种改进的用于测量自耦变压器的公共绕组的温度的温度测量方法和温度测量设备，以至少解决现有技术中难以以低成本、结构简单的方式实现公共绕组的温度的准确测量的技术问题。
[0007]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种温度测量设备，用于测量自耦变压器的公共绕组的温度，该温度测量设备包括：第一套管电流互感器，设置在自耦变压器的高压侧并且具有第一一次侧和第一二次侧，第一二次侧包括第一接线端和第二接线
端；第二套管电流互感器，设置在自耦变压器的低压侧并且具有第二一次侧和第二二次侧，第二二次侧包括第三接线端和第四接线端；和公共绕组测温仪表，存储有用于计算公共绕组的温度的变比系数；其中，第一套管电流互感器的第一接线端和第二套管电流互感器的第三接线端共同连接到公共绕组测温仪表的输入端，第一套管电流互感器的第二接线端和第二套管电流互感器的第四接线端共同接地，第一二次侧与第二二次侧中的电流方向相反，并且第一套管电流互感器的变比和第二套管电流互感器的变比与变比系数相同。
[0008]以这种方式，通过套管电流互感器与公共绕组测温仪表的上述连接方式以及套管电流互感器中二次侧的特定电流方向，可以使第二套管电流互感器的第二二次侧的电流减去第一套管电流互感器的第一二次侧的电流得到的电流差输入到公共绕组测温仪表。由此，公共绕组测温仪表能够基于该电流差、变比系数来得到准确的公共绕组的电流，从而导出准确的公共绕组的温度。进一步，由两个套管电流互感器和一个公共绕组测温仪表组成的温度测量设备实现了对公共绕组温度的低成本测量。而且，公共绕组测温仪表仅经由一个输入端接收来自两个套管电流互感器的电流差输入，使得温度测量设备的连接结构简单。
[0009]进一步地，根据本申请的一个实施例，第一一次侧包括第一进线端和第二进线端，自耦变压器的高压侧的电流方向为从第一套管电流互感器的第一进线端至第二进线端；第二一次侧包括第三进线端和第四进线端，自耦变压器的低压侧的电流方向为从第二套管电流互感器的第四进线端至第三进线端；并且第一接线端与第一进线端是同极性端，第三接线端与第三进线端是同极性端。
[0010]以这种方式，通过套管电流互感器在自耦变压器上的布置方式，可以实现第一套管电流互感器的第一二次侧中的电流方向与第二套管电流互感器的第二二次侧中的电流方向相反。
[0011]进一步地，根据本申请的一个实施例，公共绕组测温仪表包括温度传感器和处理器，温度传感器用于测量自耦变压器的顶层油温，处理器用于基于输入到公共绕组测温仪表的输入端的电流、变比系数、以及顶层油温来计算公共绕组的温度。
[0012]以这种方式，公共绕组测温仪表可以利用式子T1＝T2+ΔT来计算公共绕组的温度，其中，T1是待计算的自耦变压器的公共绕组的温度，T2是测量出的自耦变压器的顶层油温，ΔT是自耦变压器的公共绕组对油的温升，并且ΔT取决于输入到公共绕组测温仪表的输入端的电流和变比系数。
[0013]进一步地，根据本申请的一个实施例，自耦变压器是三相自耦变压器，并且第一套管电流互感器与第二套管电流互感器设置在相同的相上，该相同的相是三相自耦变压器的三个相中的任意一个相。
[0014]以这种方式，当自耦变压器是三相自耦变压器时，可以通过将第一套管电流互感器与第二套管电流互感器设置在三相自耦变压器的A、B、C三相中的任意的同一相上来进行公共绕组温度测量。
[0015]进一步地，根据本申请的一个实施例，第一套管电流互感器套设在自耦变压器的高压侧的串联绕组的绝缘套管上，第二套管电流互感器套设在自耦变压器的低压侧的引线的绝缘套管上。
[0016]以这种方式，可以将第一套管电流互感器和第二套管电流互感器分别设置在自耦
变压器的高压侧和低压侧，使得第一套管电流互感器的第一一次侧和第二套管电流互感器的第二一次侧分别采集自耦变压器的高压侧电流和低压侧电流。
[0017]根据本申请的另一个方面，还提供了一种温度测量方法，用于测量自耦变压器的公共绕组的温度，该温度测量方法包括：获取自耦变压器的顶层油温；获取输入到公共绕组测温仪表的输入端的电流，该电流是第一套管电流互感器的第一二次侧的电流与第二套管电流互感器的第二二次侧的电流的向量和，第一套管电流互感器设置在自耦变压器的高压侧并且具有第一一次侧和第一二次侧，第一二次侧包括第一接线端和第二接线端，第二套管电流互感器设置在自耦变压器的低压侧并且具有第二一次侧和第二二次侧，第二二次侧包括第三接线端和第四接线端；获取预先存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.温度测量设备，用于测量自耦变压器的公共绕组的温度，其特征在于，所述温度测量设备(100)包括：第一套管电流互感器(TA1)，设置在自耦变压器(200)的高压侧并且具有第一一次侧和第一二次侧，所述第一二次侧包括第一接线端(S11)和第二接线端(S12)；第二套管电流互感器(TA2)，设置在所述自耦变压器(200)的低压侧并且具有第二一次侧和第二二次侧，所述第二二次侧包括第三接线端(S21)和第四接线端(S22)；和公共绕组测温仪表(M2)，存储有用于计算所述公共绕组的温度的变比系数；其中，所述第一套管电流互感器(TA1)的所述第一接线端(S11)和所述第二套管电流互感器(TA2)的所述第三接线端(S21)共同连接到所述公共绕组测温仪表(M2)的输入端，所述第一套管电流互感器(TA1)的所述第二接线端(S12)和所述第二套管电流互感器(TA2)的所述第四接线端(S22)共同接地，所述第一二次侧与所述第二二次侧中的电流方向相反，并且所述第一套管电流互感器(TA1)的变比和所述第二套管电流互感器(TA2)的变比与所述变比系数相同。2.根据权利要求1所述的温度测量设备，其特征在于，所述第一一次侧包括第一进线端(P11)和第二进线端(P12)，所述自耦变压器的所述高压侧的电流方向为从所述第一套管电流互感器(TA1)的所述第一进线端(P11)至第二进线端(P12)；所述第二一次侧包括第三进线端(P21)和第四进线端(P22)，所述自耦变压器的所述低压侧的电流方向为从所述第二套管电流互感器(TA2)的所述第四进线端(P22)至所述第三进线端(P21)；并且所述第一接线端(S11)与所述第一进线端(P11)是同极性端，所述第三接线端(S21)与所述第三进线端(P21)是同极性端。3.根据权利要求1或2所述的温度测量设备，其特征在于，所述公共绕组测温仪表(M2)包括温度传感器和处理器，所述温度传感器用于测量所述自耦变压器的顶层油温，所述处理器用于基于输入到所述公共绕组测温仪表(M2)的输入端的电流、所述变比系数、以及所述顶层油温来计算所述公共绕组的温度。4.根据权利要求1或2所述的温度测量设备，其特征在于，所述自耦变压器(200)是三相自耦变压器，并且所述第一套管电流互感器(TA1)与所述第二套管电流互感器(TA2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：严杰，朱德虎，周灿文，孙晓芸，吴先威，全思诗，沈文婷，张远利，
申请(专利权)人：西门子变压器武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：