一种基于振荡波的变压器套管绝缘受潮状态评估方法技术

本申请提供了一种基于振荡波的变压器套管绝缘受潮状态评估方法，通过搭建实验平台，模拟套管绝缘的不同受潮状态，测量套管正常与受潮情况下的振荡波曲线并去燥拟合，计算曲线的衰减相似度来判断套管是否受潮，然后进一步计算曲线的等效面积相似度来判断套管绝缘的受潮程度，通过本发明专利技术提供的套管绝缘受潮程度的评估方法，能有方便快捷、简单准确地判断套管绝缘的受潮程度。

A Moisture Assessment Method for Transformer Bushing Insulation Based on Oscillating Wave

【技术实现步骤摘要】
一种基于振荡波的变压器套管绝缘受潮状态评估方法
本申请涉及变压器外绝缘状态评估领域，尤其涉及一种基于振荡波的变压器套管绝缘受潮状态评估方法。
技术介绍
随着国民经济的快速发展，电网建设规模逐步扩大，电力变压器的使用数量快速增长，套管作为电力变压器不可或缺的组部件之一，其使用数量也与日俱增。高压套管不仅起着把变压器内部的高、低压引线引到油箱之外，而且还具有支撑、固定引线以及实现与外部电气网络连接的作用，因此，要求其必须满足一定的电气强度和机械强度的双重要求。但近年来，据相关单位对中国各地变压器事故及原因的统计与分析，套管引起的故障占变压器总故障的比例越来越高，因此加强套管绝缘状态的检测十分重要。受潮是造成套管绝缘故障的主要原因之一，目前工程上常用来检测套管受潮的方法有工频介损和电容测试，但常有套管通过介损和电容测试等预防性试验后发生故障甚至爆炸的情况发生，但是介损和电容测试的灵敏度不够，不能及时发现套管的受潮状态。
技术实现思路
本申请提供了一种基于振荡波的变压器套管绝缘受潮状态评估方法，以解决现有检测套管受潮的方法介损和电容测试的灵敏度不够，不能及时发现套管的受潮状态的问题。本申请提供了一种基于振荡波的变压器套管绝缘受潮状态评估方法，所述方法包括：获取参考振荡波曲线和待评估振荡曲线，所述参考振荡波曲线为正常变压器的振荡波曲线；对所述参考振荡波曲线和待评估振荡曲线进行去噪处理，得到去燥后的参考振荡波曲线和待评估振荡曲线；利用引动最小二乘法分别对去燥后的参考振荡波曲线和待评估振荡曲线进行拟合，得到参考振荡波曲线函数和待评估振荡曲线函数；根据所述参考振荡波曲线函数和待评估振荡曲线函数，按照第一预设公式，分别计算得到参考振荡波曲线对应的衰减系数和待评估振荡曲线的衰减系数；利用参考振荡波曲线对应的衰减系数和待评估振荡曲线的衰减系数，按照第二预设公式，计算得到所述参考振荡波曲线函数和待评估振荡曲线函数的衰减相似度；如果所述衰减相似度小于或等于0.9，则套管绝缘未受潮；如果所述衰减相似度大于0.9，则根据所述参考振荡波曲线函数和待评估振荡曲线函数，计算得到归一化参数；根据所述归一化参数，确定变压器套管绝缘受潮程度。进一步地，所述参考振荡波曲线和待评估振荡曲线由模拟变压器套管绝缘受潮状态的试验平台产生，所述模拟变压器套管绝缘受潮状态的试验平台包括脉冲发生器、受潮模拟器、变压器模型、示波器和数据采集终端；所述变压器模型包括壳体，所述壳体内填充有绝缘油；所述壳体内设有铁芯、高压侧中性套管和三相变压组件；每相变压组件均包括高压侧管套、低压侧管套、高压绕组、内层绝缘纸、外层绝缘纸和低压绕组；所述高压绕组、外层绝缘纸、低压绕组和外层绝缘纸从外到内呈同心圆结构缠绕在铁芯上；所述高压绕组的一端与高压侧套管连接，所述低压绕组与低压侧套管连接；每相高压组件的高压绕组的另一端相连，且连接处与高压侧中性套管相连接；每相变压器组件的低压绕组首尾相连呈三角接；所述示波器通过高压探头与套管导杆连接，所述数据采集终端与示波器连接；所述受潮模拟器连接于套管导杆和对应的套管末屏之间；所述受潮模拟器包括多个电容，每个电容分别串接有开关。进一步地，所述参考振荡波曲线函数为其中，U1为参考振荡波的拟合电压参数，ω1为参考振荡波的角频率，σ1为参考振荡波曲线的衰减系数，Z1(t)为参考振荡波曲线函数；所述待评估振荡波曲线函数为其中，U2为待评估振荡波的拟合电压参数，ω2为待评估振荡波的角频率，σ2为待评估振荡波曲线的衰减系数，Z2(t)为待评估振荡波曲线函数。进一步地，所述第一预设公式为其中，f1为参考振荡波曲线函数Z1(t)的频率，f2为待评估振荡波曲线函数Z2(t)的频率，为参考振荡波曲线函数Z1(t)的第n-1个谐振点峰值，为参考振荡波曲线函数Z1(t)第n个谐振点峰值，为待评估振荡波曲线函数Z2(t)的第n-1个谐振点峰值，为待评估振荡波曲线函数Z2(t)的第n个谐振点峰值，σ1为参考振荡波曲线的衰减系数，σ2为待评估振荡波曲线的衰减系数。进一步地，所述第二预设公式为其中，η为衰减相似度，σ1为参考振荡波曲线的衰减系数，σ2为待评估振荡波曲线的衰减系数。进一步地，所述根据所述参考振荡波曲线函数和待评估振荡曲线函数，计算得到归一化参数包括：根据所述参考振荡波曲线函数和待评估振荡曲线函数，按照第如下公式，计算得到等效面积相似度；其中，为参考振荡波曲线函数Z1(t)第n个谐振点峰值，为待评估振荡波曲线函数Z2(t)的第n个谐振点峰值，X1(ts)为参考振荡波曲线函数Z1(t)的波形稳定后的幅值，X2(ts)为待评估振荡波曲线函数Z2(t)的波形稳定后的幅值，D为等效面积相似度；对所述等效面积相似度按照如下公式进行归一化处理，得到归一化参数；其中，为参考振荡波曲线函数Z1(t)第n个谐振点峰值，为待评估振荡波曲线函数Z2(t)的第n个谐振点峰值，X1(ts)为参考振荡波曲线函数Z1(t)的波形稳定后的幅值，X2(ts)为待评估振荡波曲线函数Z2(t)的波形稳定后的幅值，D为等效面积相似度，R为归一化参数。进一步地，所述根据所述归一化参数，确定变压器套管绝缘受潮程度包括：如果所述归一化参数大于或等于0.5且小于或等于1.5，则变压器套管绝缘发生轻度受潮；如果所述归一化参数大于1.5且小于或等于2.7，则变压器套管绝缘发生中度受潮；如果所述归一化参数大于2.7，则变压器套管绝缘发生重度受潮。由以上技术方案可知，本申请提供了一种基于振荡波的变压器套管绝缘受潮状态评估方法，通过搭建实验平台，模拟套管绝缘的不同受潮状态，测量套管正常与受潮情况下的振荡波曲线并去燥拟合，计算曲线的衰减相似度来判断套管是否受潮，然后进一步计算曲线的等效面积相似度来判断套管绝缘的受潮程度，通过本专利技术提供的套管绝缘受潮程度的评估方法，能有方便快捷、简单准确地判断套管绝缘的受潮程度。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请提供的一种基于振荡波的变压器套管绝缘受潮状态评估方法的流程图；图2为模拟变压器套管绝缘受潮状态的试验平台的结构图。其中，1-脉冲发生器，2-受潮模拟器，3-变压器模型，4-高压侧中性套管，5-高压侧A相套管，6-高压侧B相套管，7-高压侧C相套管，8-低压侧A相套管，9-低压侧B相套管，10-低压侧C相套管，11-A相高压绕组，12-A相外层绝缘纸，13-A相低压绕组，14-A相内层绝缘纸，15-铁芯，16-B相高压绕组，17-B相外层绝缘纸，18-B相低压绕组，19-B相内层绝缘纸，20-C相高压绕组，21-C相外层绝缘纸，22-C相低压绕组，23-C相内层绝缘纸，24-壳体，25-绝缘油，26-示波器，27-数据采集终端，28-套管导杆，29-套管末屏。具体实施方式参见图1，本申请提供了一种基于振荡波的变压器套管绝缘受潮状态评估方法，所述方法包括：步骤11：获取参考振荡波曲线和待评估振荡曲线，所述参考振荡波曲线为正常变压器的振荡波曲线。参考振荡波曲线和待评估振荡曲线由模拟变压器套管绝缘受潮状态的试验平台本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于振荡波的变压器套管绝缘受潮状态评估方法，其特征在于，所述方法包括：获取参考振荡波曲线和待评估振荡曲线，所述参考振荡波曲线为正常变压器的振荡波曲线；对所述参考振荡波曲线和待评估振荡曲线进行去噪处理，得到去燥后的参考振荡波曲线和待评估振荡曲线；利用引动最小二乘法分别对去燥后的参考振荡波曲线和待评估振荡曲线进行拟合，得到参考振荡波曲线函数和待评估振荡曲线函数；根据所述参考振荡波曲线函数和待评估振荡曲线函数，按照第一预设公式，分别计算得到参考振荡波曲线对应的衰减系数和待评估振荡曲线的衰减系数；利用参考振荡波曲线对应的衰减系数和待评估振荡曲线的衰减系数，按照第二预设公式，计算得到所述参考振荡波曲线函数和待评估振荡曲线函数的衰减相似度；如果所述衰减相似度小于或等于0.9，则套管绝缘未受潮；如果所述衰减相似度大于0.9，则根据所述参考振荡波曲线函数和待评估振荡曲线函数，计算得到归一化参数；根据所述归一化参数，确定变压器套管绝缘受潮程度。

【技术特征摘要】
1.一种基于振荡波的变压器套管绝缘受潮状态评估方法，其特征在于，所述方法包括：获取参考振荡波曲线和待评估振荡曲线，所述参考振荡波曲线为正常变压器的振荡波曲线；对所述参考振荡波曲线和待评估振荡曲线进行去噪处理，得到去燥后的参考振荡波曲线和待评估振荡曲线；利用引动最小二乘法分别对去燥后的参考振荡波曲线和待评估振荡曲线进行拟合，得到参考振荡波曲线函数和待评估振荡曲线函数；根据所述参考振荡波曲线函数和待评估振荡曲线函数，按照第一预设公式，分别计算得到参考振荡波曲线对应的衰减系数和待评估振荡曲线的衰减系数；利用参考振荡波曲线对应的衰减系数和待评估振荡曲线的衰减系数，按照第二预设公式，计算得到所述参考振荡波曲线函数和待评估振荡曲线函数的衰减相似度；如果所述衰减相似度小于或等于0.9，则套管绝缘未受潮；如果所述衰减相似度大于0.9，则根据所述参考振荡波曲线函数和待评估振荡曲线函数，计算得到归一化参数；根据所述归一化参数，确定变压器套管绝缘受潮程度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考振荡波曲线和待评估振荡曲线由模拟变压器套管绝缘受潮状态的试验平台产生，所述模拟变压器套管绝缘受潮状态的试验平台包括脉冲发生器、受潮模拟器、变压器模型、示波器和数据采集终端；所述变压器模型包括壳体，所述壳体内填充有绝缘油；所述壳体内设有铁芯、高压侧中性套管和三相变压组件；每相变压组件均包括高压侧管套、低压侧管套、高压绕组、内层绝缘纸、外层绝缘纸和低压绕组；所述高压绕组、外层绝缘纸、低压绕组和外层绝缘纸从外到内呈同心圆结构缠绕在铁芯上；所述高压绕组的一端与高压侧套管连接，所述低压绕组与低压侧套管连接；每相高压组件的高压绕组的另一端相连，且连接处与高压侧中性套管相连接；每相变压器组件的低压绕组首尾相连呈三角接；所述示波器通过高压探头与套管导杆连接，所述数据采集终端与示波器连接；所述受潮模拟器连接于套管导杆和对应的套管末屏之间；所述受潮模拟器包括多个电容，每个电容分别串接有开关。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考振荡波曲线函数为其中，U1为参考振荡波的拟合电压参数，ω1为参考振荡波的角频率，σ1为参考振荡波曲线的衰减系数，Z1(t)为参考振...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红文，王科，周利军，徐肖伟，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53