一种电力变压器绕组变形的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种电力变压器绕组变形的检测方法，包括以下步骤：获取短路阻抗相对变化率，幅频曲线的整体相关系数，低、中、高频段的幅频曲线，各个频段幅频曲线的局部相关系数，电压比偏差，电容相对变化率。根据短路阻抗相对变化率与幅频曲线的整体相关系数获取发生形变的绕组及相别结果；根据低频段幅频曲线相关系数与电压比偏差，获取匝间或饼间短路检测结果；根据中频段幅频曲线相关系数与绕组间电容相对变化率，获取局部变形结果；根据高频段幅频曲线相关系数与绕组对地电容相对变化率，获取绕组线圈整体位移或引线位移变形检测结果；将以上结果进行逻辑处理获取综合检测结果。本发明专利技术极大的提高了电力变压器绕组变形检测结果的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种电力变压器绕组变形的检测方法
本专利技术属于变压器
，更具体地，涉及电力变压器绕组变形的分析方法。
技术介绍
随着电力系统装机容量日益增长，系统内的短路容量和短路电流也随之增大，系统中运行的电力变压器难免发生近距离出口的各类短路事故。电力变压器遭受短路冲击时，绕组内短路电流产生的强大动力将使绕组绝缘和机械性能受到不同程度的损坏，严重时可损毁变压器。变压器近距离出口短路会引发绕组变形、绝缘损坏、绕组烧毁。短路事故一般会造成变压器掉闸，退出运行，给电网造成较大的损失。近年来，变压器近区或出口短路故障的发生，严重影响了电力系统的安全稳定运行。目前，国内外比较成熟的检测绕组变形的方法有频响分析法、短路阻抗法、绕组电容法等。频响分析法目前已在国内外变压器运行和生产部门广泛应用，并取得成效。频率响应法判断绕组变形灵敏度高，能反映出整体电感影响不大的变形。但其测试结果往往会受到各种干扰因素的影响，在现场使用时对环境因素的要求较高。该方法目前尚未形成明确的判据，容易造成误判断，需要配合常规电气实验或吊罩检查。单一绕组电容法的特点在于操作方便，但绕组电容法的灵敏度不高，且不能有效反映绕组局部轻微变形，只有当绕组发生严重变形时，才能较为准确的判断，单一采用绕组电容法，误判率较高，有时候能达到60％以上，测试结果只能提供参考意见。单一短路阻抗法的特点在于实验结果主要反映绕组的连通及匝间饼间短路情况，但不能直接确定绕组变形情况，需要与其他方法配合才能比较准确的确定绕组的变形情况，因此，单一使用短路阻抗法进行绕组形变的判断，准确性较低，在现场试验中较少使用，具有很大的局限性。电压比测试作为一种新的变压器绕组形变测试辅助方法，国内部分地区已经开始使用，其方法简单快捷，但是灵敏度很低。单一采用电压比测试来判断绕组形变的精确度很差，判断成功率只有30％～45％左右。因此，单一采用电压比测试法判断绕组变形并未得到大面积推广。目前，国内多采用单一的试验方法作为绕组形变的判断依据，试验过程受主客观因素影响较大，灵敏度较低，误判率较高，并不能有效的反映出绕组发生形变的具体情况。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种电力变压器绕组变形的检测方法，解决了现有检测方法准确性较低的问题，提高了变压器绕组变形分析诊断的准确性。为实现上述目的，本专利技术提供了一种电力变压器绕组变形的检测方法，在现有技术的基础上，综合短路阻抗法、频率响应法、电压比测试法、绕组电容法等电气检测方法，将绕组形变分为形变位置和形变类型两大部分进行分析，具体包括以下步骤：步骤1：采用低电压短路阻抗法获取绕阻的短路阻抗，根据短路阻抗获取短路阻抗相对变化率；采用频率响应法获取绕阻幅频响应曲线的整体相关系数；采用频率响应法获取绕阻低、中、高频率段的幅频响应曲线波峰波谷变化，根据幅频响应曲线波峰波谷变化获取低、中、高频段幅频响应曲线的局部相关系数；采用电压比测试法获取绕阻变压比，获取电压比偏差；采用绕组电容法，分别获取绕组间、绕组对地的电容值，对比初始值，分别获取相对变化率；步骤2：根据短路阻抗相对变化率和幅频响应曲线的整体相关系数，获取绕组形变程度检测结果；步骤3：根据低频段幅频曲线的相关系数和电压比偏差，获取匝间或饼间短路检测结果；步骤4：根据中频段幅频曲线的相关系数和绕组间电容相对变化率，获取绕组扭曲或鼓包局部变形检测结果；步骤5：根据高频段幅频曲线的相关系数和绕组对地电容相对变化率，获取绕组线圈整体位移或引线位移检测结果；步骤6：将所述绕组形变程度检测结果、匝间或饼间短路检测结果、局部变形检测结果和绕组线圈整体位移或引线位移形变检测结果进行逻辑或操作，获取变压器绕组形变综合检测结果，指示形变发生部位，形变的类型，形变的程度。其中，低电压短路阻抗法是指：对电力变压器进行低电压短路阻抗测试,将测试结果与铭牌值或出厂值进行比较，以判断严重故障短路电流或者是因运输和安装所造成的绕组有无位移的检测分析方法。频率响应法是指：检测变压器各个绕组的幅频响应特性，并对检测结果进行纵向或横向比较，根据幅频响应特性的差异，以判断变压器可能发生的绕组变形的试验检测分析方法。电压比测试法是指：测试变压器各个绕组之间的电压，并与出厂值进行比较，以判断变压器绕组是否发生相间或匝间短路，进而引发绕组变形的检测分析方法。绕组电容法是指：测量变压器各个绕组之间的电容及绕组对地电容，并与铭牌值进行比较，以判断变压器绕组是否发生位移等形变的检测分析方法。更进一步地，步骤1中所述获取短路阻抗变化率的具体步骤如下：测出高压绕组与中压绕组间的短路阻抗ZH-M、高压绕组与低压绕组间的短路阻抗ZH-L、中压绕组与低压绕组间的短路阻抗ZM-L；根据公式获取短路阻抗相对变化率A0；其中，Z0表示短路阻抗初始值；Z1为ZH-M或ZH-L或ZM-L。更进一步地，步骤1所述的整体相关系数获取过程为：根据标准DLT911-2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》横向比较法，测得低压、中压、高压绕组的幅频响应曲线，然后分别计算同一绕组不同曲线的相关系数，用B1表示。更进一步地，步骤1所述的低、中、高频段幅频曲线的局部相关系数，根据标准DLT911-2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》横向比较法，测得低压、中压、高压绕组的幅频响应曲线，获取幅频响应曲线波峰波谷位置变化信息，按照1kHz～100kHz属于低频段，100kHz～600kHz属于中频段，>600kHz属于高频段划分区间，并分别求出各个区间的曲线相关系数，用B21、B22、B23表示。更进一步地，步骤1中所述的电压比偏差的获取步骤具体如下：根据不同的分接位置，分别测量高压对中压、中压对低压和高压对低压的电压，用mi表示；分接位置处的起始电压用m0表示；电压比偏差用C0表示，根据公式获取C0；其中，m0为mH-M或mM-L或mH-L；mH-M为分接位置处高压对中压初始电压，mH-L为分接位置处中压对低压初始电压，mH-L为分接位置处高压对低压的初始电压；mi为miH-M或miM-L或miH-L；miH-M为分接位置处高压对中压的电压，miM-L为分接位置处中压对低压的电压，miH-L为分接位置处高压对低压的电压。更进一步地，步骤1中所述获取相对变化率的具体步骤如下：获取高压绕组与中压绕组间的电容C″H-M、中压绕组与低压绕组间的电容C″M-L、高压绕组与低压绕组间的电容C″H-L；获取高压绕组对地电容C'H、中压绕组对地电容C'M、低压绕组对地电容C'L；根据公式获取绕组间电容相对变化率D1：根据公式获取绕组对地电容相对变化率D2：其中：C″0为绕组间电容初始值、C'0为对地电容初始值；C″为C″H-M或C″M-L或C″H-L；C'为C'H或C'M或C'L。更进一步地，步骤2所述获取绕组形变程度检测结果的步骤具体如下：将相对变化率A0分为四个等级，根据下表获取第一初级评测结果E1；将整体相关系数B1分为四个等级，根据下表获取第二初级评测结果E2；将初级评测结果与相对影响因子相乘，得到次级评测结果，求和得到结果AB，表示如下：AB＝F1+F2＝E1×p1+E2×q1其中：p1为短路阻抗法检测结果相对影响因子，q1为频率响应整体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力变压器绕组变形的检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：采用低电压短路阻抗法获取绕阻的短路阻抗，根据短路阻抗获取短路阻抗相对变化率；采用频率响应法获取绕阻幅频响应曲线的整体相关系数；采用频率响应法获取绕阻低、中、高频率段的幅频响应曲线波峰波谷变化，根据幅频响应曲线波峰波谷变化获取低、中、高频段幅频响应曲线的局部相关系数；采用电压比测试法获取绕阻变压比，以及电压比偏差；采用绕组电容法，获取绕组间的电容值、绕组对地的电容值以及绕组间电容相对变化率、绕组对地电容相对变化率；步骤2：根据短路阻抗相对变化率和幅频响应曲线的整体相关系数，获取绕组形变程度检测结果；步骤3：根据低频段幅频曲线的相关系数和电压比偏差，获取匝间或饼间短路检测结果；步骤4：根据中频段幅频曲线的相关系数和绕组间电容相对变化率，获取绕组扭曲或鼓包局部变形检测结果；步骤5：根据高频段幅频曲线的相关系数和绕组对地电容相对变化率，获取绕组线圈整体位移或引线位移形变检测结果；步骤6：将所述绕组形变程度检测结果、匝间或饼间短路检测结果、局部变形检测结果和绕组线圈整体位移或引线位移形变检测结果进行逻辑或操作，获得用于指示形变发生部位，形变类型和形变程度的变压器绕组形变综合检测结果。...

【技术特征摘要】
1.一种电力变压器绕组变形的检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：采用低电压短路阻抗法获取绕阻的短路阻抗，根据短路阻抗获取短路阻抗相对变化率；采用频率响应法获取绕阻幅频响应曲线的整体相关系数；采用频率响应法获取绕阻低、中、高频率段的幅频响应曲线波峰波谷变化，根据幅频响应曲线波峰波谷变化获取低、中、高频段幅频响应曲线的局部相关系数；采用电压比测试法获取绕阻变压比，以及电压比偏差；采用绕组电容法，获取绕组间的电容值、绕组对地的电容值以及绕组间电容相对变化率、绕组对地电容相对变化率；步骤2：根据短路阻抗相对变化率和幅频响应曲线的整体相关系数，获取绕组形变程度检测结果；步骤3：根据低频段幅频曲线的相关系数和电压比偏差，获取匝间或饼间短路检测结果；步骤4：根据中频段幅频曲线的相关系数和绕组间电容相对变化率，获取绕组扭曲或鼓包局部变形检测结果；步骤5：根据高频段幅频曲线的相关系数和绕组对地电容相对变化率，获取绕组线圈整体位移或引线位移形变检测结果；步骤6：将所述绕组形变程度检测结果、匝间或饼间短路检测结果、局部变形检测结果和绕组线圈整体位移或引线位移形变检测结果进行逻辑或操作，获得用于指示形变发生部位，形变类型和形变程度的变压器绕组形变综合检测结果；步骤2所述获取绕组形变程度检测结果的具体步骤如下：将短路阻抗相对变化率范围预设为4个等级，根据短路阻抗相对变化率的值所在等级获取第一初级评测结果E1；将整体相关系数分为3个等级，根据整体相关系数值所在等级获取第二初级评测结果E2；根据第一初级评测结果E1、第二初级评测结果E2和公式AB＝E1×p1+E2×q1，获取发生形变的绕组及相别评测结果AB；将绕组及相别评测结果预设为与形变程度对应的4个等级，根据每一相每个绕组AB值所在等级进行形变判断，获取绕组形变程度检测结果；其中，p1为短路阻抗法检测结果相对影响因子，q1为频率响应整体相关系数法检测结果相对影响因子；步骤3中所述获取匝间或饼间短路检测结果的具体步骤如下：将低频段幅频曲线相关系数分为4个等级，根据低频段幅频曲线相关系数值所在等级确定第三初级评测结果E3；根据以下公式获取各个绕组电压比偏差相对量为或或将划分为3个等级，根据值所在的区间范围区间确定第四初级检测结果E4；根据第三初级评测结果E3、第四初级评测结果E4和公式BC＝E3×p2+E4×q2，获得匝间或饼间短路评测结果BC；将匝间或饼间短路评测结果预设为与绕组形变类型及形变程度对应的4个等级，根据每一相每个绕组BC值所在等级进行判断，得到匝间或饼间短路检测结果；其中，C0H-M为高压与中压间绕组电压比偏差，C0H-L为高压与低压间绕组电压比偏差，C0M-L为中压与低压间绕组电压比偏差；p2为频率响应低频段相关系数法检测结果相对影响因子，q2为电压比测试法检测结果相对影响因子；步骤4中所述获取绕...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧春艳，李冰阳，邹林，李锐海，罗兵，袁耀，
申请(专利权)人：华中科技大学，南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42