一种连续多绕组组合变压器线圈及其损耗的软测量方法技术

本发明专利技术公开了一种连续多绕组组合变压器线圈及其损耗的软测量方法，属于变压器设计制造技术领域。所述变压器线圈结构紧凑，强度和稳定性高，抗短路电流冲击能力强，是一种结构紧凑、安装方便、质量可靠的一体化连续多绕组组合变压器线圈，能够实现多个电压及电流的输出，可以克服分段式绕组线圈的损耗大、体积大、制造成本高的缺点。配套使用一种神经网络逆软测量方法，可以快速、实时、准确的对变压器的损耗进行在线测量。本发明专利技术取代传统的整体式变压器线圈，成果特别适用于电力设备的内置变压器，使线圈的维修更换仅在局部进行有效控制噪音，降低涡流损耗，提高效率，达到节能要求，创造长期经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了，属于变压器设计制造

技术介绍
变压器是用来变换电压、传递电能的，是电力系统中必不可少的重要装置，在电力系统中，变压器应用十分广泛，其安全运行对于整个电力系统的稳定、正常供电起着非常重要的作用。矽钢片加绕组，是变压器的主体部分。变压器的铁芯不是普通的铁，一般都是晶粒取向高导磁冷轧硅钢片(现在也有使用更好的非晶合金)，它工作时本身的损耗(磁滞损耗和涡流损耗)很小。变压器的线圈承载变压器的工作电流，一次侧从电网中吸收电能，二 次侧向负载输送电能，所以必用电阻率小的铜和铝等导电材料，这样它的损耗就小。传统的变压器绕组很多采用分段绕制的方法，分段的目的主要是为了达到三明治绕法的目的，也就是初级之间夹着次级或者次级之间夹着初级。很多变压器功率偏小，负载重，电压偏高，绕组绝缘不好，变压器散热不好，温升高，影响变压器的运行性能，严重的会影响电力系统的安全运行。现在电力系统容量越来越大，变电站的容量也随之增大，因此需要两台或多台并联运行，增大变电容量。当负载随着昼夜或季节发生变化时，采用并联运行可以节电，负载小时，让一部分变压器退出运行，剩下的都接近满载，这样可提高系统运行效率，节约电能，提高供电的经济性。为便于检修变压器，也需要并联运行，可以逐台退出运行进行检修，提高供电可靠性，如有备用变压器，其容量也较小，减少初次投资。要减少变压器的损耗，首先要对变压器损耗有准确的测量，目前的一些常规性检测方法如功率法随着变压器运行环境的变化影响较大，测量值不是很准确。国内外目前还没有一种有效的在线检测方法。
技术实现思路
鉴于上述原因，本专利技术引入了一种连续多绕组组合变压器线圈，可以克服分段式绕组线圈的损耗大、体积大、制造成本高的缺点；配套使用一种软测量方法可以快速、实时、准确的对变压器的损耗进行在线测量。本专利技术提出，其内容包括I. 一种连续多绕组组合变压器线圈，如图I。所述线圈适用于匝数比较多、导线组数多的大电流变压器，包括单分支连续式线圈，多个单分支路线圈通过电气连接，在整流回路中能够并联运行，也可以串联运行，通过串并联排列接线，同时能够减少变压器内部涡流的产生。2.采用软测量方法实现变压器损耗的在线测量。本专利技术的变压器运行过程变量的神经网络逆软测量方法依据变压器运行过程的模型，选择确定变压器运行过程在线直接可测的输入量、在线直接可测的输出量和需离线分析的不直接可测量；然后再选择确定变压器运行过程的内含传感器的主输入量、辅输入量和输出量，并建立内含传感器的模型；然后采用人工神经网络，并通过对人工神经网络的训练构造神经网络逆，来实现该内含传感器逆；最后将神经网络逆串接在变压器运行过程之后，实现对变压器损耗的在线软测量。本专利技术具体的神经网络逆测量方法是首先根据变压器运行过程的模型i丨=/；(x,u)x2 =/2(x,u)) . ( 、X3 =/3(x,u) =/4(x，u)这里状态维数4,输入维数2,即x = (X1, x2, x3, x4)T, u = (U1, u2)τ，其中，有变压器运行过程的在线直接可测的输入电压U1、输出电压U2，在线直接可测的输出量为变压器的输入电流X3、输出电流X4，需离线分析的不直接可测量为变压器热点温度X1、变压器损耗X2名是变压器热点温度的导数、毛是变压器变压器损耗的导数、毛是变压器的输入电流的导数、七是输出电流的导数。本专利技术的人工神经网络的各权系数通过现场数据采集、离线数据处理、用数据训练人工神经网络确定。本专利技术的有益效果是变压器线圈结构紧凑，节省空间，减轻重量；匝数多电流大；避免了线圈分段绕制带来的不足；线圈强度和稳定性高，抗短路电流冲击能力强，是一种结构紧凑、安装方便、质量可靠的一体化连续多绕组组合变压器线圈，能够实现多个电压及电流的输出。本专利技术取代传统的整体式变压器线圈，结构简单灵活，方便应用，特别适用于电力设备的内置变压器，使线圈的维修更换仅在局部进行有效控制噪音，降低涡流损耗，提高效率，达到节能要求，创造长期经济效益。附图说明图I是所述的连续多绕组组合变压器线圈连接图。图2是由电容器运行过程I与神经网络逆3组成的软测量结构图。图I中，(I)单连续式线圈，(2)首端，(3)末端，(4)首端，(5)末端。图2中，有变压器运行过程1，神经网络逆3及包含在变压器运行过程中的内含传感器2。内含传感器2的主输入量是需离线分析的不直接可测量为变压器热点温度X1、变压器损耗x2，辅输入量是在线直接可测的电容器的输入电压U1、输出电压u2，输出量是在线直接可测的变压器的输入电流X3、输出电流X4，神经网络逆3的输出是变压器热点温度A、变压器损耗。具体实施例方式本专利技术所述的一种连续多绕组组合变压器线圈，适用于匝数比较多、导线组数多的大电流变压器，包括单分支连续式线圈，多个单分支路线圈通过电气连接，在整流回路中能够并联运行，也可以串联运行，通过串并联排列接线，同时能够减少变压器内部涡流的产生。本专利技术的变压器损耗参数的神经网络逆软测量方法及在线测量系统的具体实施方案是(I).具体确定变压器运行过程I在线直接可测的输入量、在线直接可测的输出量和需离线分析的不直接可测量。根据电容器运行过程的模型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续多绕组组合变压器线圈及其损耗的软测量方法，其特征在于，所述的技术方案包括以下内容：(1)一种新型连续多绕组组合变压器线圈，结构紧凑，可以克服分段式绕组线圈的损耗大、体积大、制造成本高的缺点，能够实现多个电压及电流的输出；(2)采用软测量技术实现变压器损耗的在线监测。

【技术特征摘要】
1.一种连续多绕组组合变压器线圈及其损耗的软测量方法，其特征在于，所述的技术方案包括以下内容(I) 一种新型连续多绕组组合变压器线圈，结构紧凑，可以克服分段式绕组线圈的损耗大、体积大、制造成本高的缺点，能够实现多个电压及电流的输出；(2)采用软测量技术实现变压器损耗的在线监测。2.根据权利要求I所述，其特征在于线圈节省空间，减轻重量，匝数多，电流大，线圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，廖志凌，徐锡舟，
申请(专利权)人：江苏宏安变压器有限公司，
类型：发明
国别省市：