一种基于振荡波特征的变压器绕组状态检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于振荡波特征的变压器绕组状态检测方法，首先计算待检测绕组与正常绕组振荡波的波形相似度WS，判断待检测绕组是否发生故障；然后计算待检测绕组与正常绕组振荡波的波形重合率WC，区分绕组短路或绕组变形；判断绕组变形后，对振荡波数据进行函数拟合，计算待检测绕组与正常绕组振荡波的面积移位率AM，区分绕组发生径向变形或轴向变形。区分绕组发生径向变形或轴向变形。区分绕组发生径向变形或轴向变形。

【技术实现步骤摘要】
一种基于振荡波特征的变压器绕组状态检测方法


[0001]本申请涉及电力设备故障诊断
，具体涉及一种基于振荡波特征的变压器绕组状态检测方法。

技术介绍

[0002]变压器是电力系统及高铁牵引系统中的最重要的高压设备之一，同时，变压器也是电力系统中故障发生率较高的设备之一，一旦出现故障往往会对安全生产乃至国民经济造成巨大的损失。而变压器绕组故障是导致变压器损坏的主要原因，变压器发生短路时绕组受到巨大的冲击电动力也发生变形，而在电动力的累计效应下，当绕组发生严重变形最终破坏绝缘导致短路，严重时造成变压器油温升高引起火灾。因此及时对变压绕组状态进行检测，对于预防变压器发生突发故障尤为重要。
[0003]变压器绕组可以看成无源二端口网络，可用电感、电阻、电容、电导等分布参数来表征。变压器状态发生变化时，绕组等值电感、电阻、电容会慢慢发生改变，从而使变压器绕组振荡波产生变化。但是目前根据振荡波识别绕组状态并没有相关的评判标准，针对该问题，本专利技术专利介绍了一种基于振荡波特征的变压器绕组状态检测方法，具有对绕组状态准确检测、流程清晰等优点，对于保障电力系统的运行可靠性具有重要的意义。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种基于振荡波特征的变压器绕组状态检测方法，根据所提出的特征参数能够准确、有效的判断变压器绕组状态。
[0005]本申请提供了一种基于振荡波特征的变压器绕组状态检测方法，所述方法包括：
[0006]1)、通过振荡波测试系统，选取振荡波时间范围0.1秒，获取时间序列T＝(t
1 t2...t
N
)
T
下正常绕组振荡波数据A＝(a
1 a2...a
N
)
T
和待检测的变压器绕组振荡波数据B＝(b
1 b2...b
N
)
T
，N表示振荡波信号的总采样点数；
[0007]2)、计算待检测绕组和正常绕组振荡波的波形相似度WS：
[0008][0009]其中，a0、b0分别为正常绕组振荡波数据和待检测的变压器绕组振荡波数据的平均值；当WS≤D1时判断待检测变压器绕组未发生故障；当WS＞D1时判断待检测变压器绕组发生故障；D1是和变压器型号、大小、容量有关的常数；
[0010]3)、判断变压器绕组发生故障后，计算振荡波的波形重合率WC：
[0011][0012]当WS≤D2时判断待检测变压器绕组短路；当WS＞D2时判断待检测变压器绕组变形；D2是和变压器型号、大小、容量有关的常数；
[0013]4)、判断变压器绕组发生变形故障后，根据时间序列下所测得的振荡波离散序列得到时间t下正常绕组、待检测绕组振荡波的插值多项式L
N
(t)、R
N
(t)：
[0014][0015][0016]计算时间t与正常绕组、待检测绕组振荡波的函数关系A(t)、B(t)：
[0017][0018][0019]其中k＝1,2,
…
，N；
[0020]5)、计算振荡波的面积移位率AM：
[0021][0022]当WS≤D3时判断待检测变压器绕组径向变形；当WS＞D3时判断变压器绕组轴向变形；D3是和变压器型号、大小、容量有关的常数。
[0023]本专利技术的有益效果在于，通过振荡波测试系统获取正常绕组和待检测绕组的振荡波数据后，计算待检测绕组与正常绕组振荡波的波形相似度WS，判断绕组是否发生故障；计算波形重合率WC，区分绕组短路或绕组变形；判断绕组变形后，进行函数拟合，计算面积移
位率AM，区分绕组发生径向变形或轴向变形；为变压器绕组评估提供参考，提高绕组状态的检测精度。
附图说明
[0024]图1是本专利技术方法的流程图；
[0025]图2是本专利技术方法的振荡波数据测试系统。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明：
[0027]如图1所示，一种基于振荡波特征的变压器绕组状态检测方法，所述方法包括：
[0028]1)、搭建如图2所示振荡波测试系统，该平台主要由高压高频电源(1)、信号采集器(2)、计算机(3)、输入套管(41)、输出套管(42)、变压器箱体(5)和绕组(6)组成；系统工作时，开启高压高频电源(1)，经输入套管(41)从绕组(1)首端注入高频高压信号，信号采集器(2)从输出套管(42)采集绕组(6)末端的电压信号，将数据传输到计算机(3)进行储存并进行去噪处理，选取时间范围0.1秒的电压数据信号称之为振荡波，然后先关闭振荡波电源(1)，再关闭信号采集器(2)；通过振荡波测试系统，获取时间序列T＝(t
1 t2...t
N
)
T
下正常绕组振荡波数据A＝(a
1 a2...a
N
)
T
和待检测的变压器绕组振荡波数据B＝(b
1 b2...b
N
)
T
，N表示振荡波信号的总采样点数；
[0029]2)、计算待检测绕组和正常绕组振荡波的波形相似度WS：
[0030][0031]其中，a0、b0分别为正常绕组振荡波数据和待检测的变压器绕组振荡波数据的平均值；当WS≤D1时判断待检测变压器绕组未发生故障；当WS＞D1时判断待检测变压器绕组发生故障；D1是和变压器型号、大小、容量有关的常数；
[0032]3)、判断变压器绕组发生故障后，计算振荡波的波形重合率WC：
[0033][0034]当WS≤D2时判断待检测变压器绕组短路；当WS＞D2时判断待检测变压器绕组变形；D2是和变压器型号、大小、容量有关的常数；
[0035]4)、判断变压器绕组发生变形故障后，根据时间序列下所测得的振荡波离散序列得到时间t下正常绕组、待检测绕组振荡波的插值多项式L
N
(t)、R
N
(t)：
[0036][0037][0038]计算时间t与正常绕组、待检测绕组振荡波的函数关系A(t)、B(t)：
[0039][0040][0041]其中k＝1,2,
…
，N；
[0042]5)、计算振荡波的面积移位率AM：
[0043][0044]当WS≤D3时判断待检测变压器绕组径向变形；当WS＞D3时判断变压器绕组轴向变形；D3是和变压器型号、大小、容量有关的常数。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于振荡波特征的变压器绕组状态检测方法，其特征在于：1)、通过振荡波测试系统，选取振荡波时间范围0.1秒，获取时间序列T＝(t
1 t
2 ... t
N
)
T
下正常绕组振荡波数据A＝(a
1 a
2 ... a
N
)
T
和待检测的变压器绕组振荡波数据B＝(b
1 b
2 ... b
N
)
T
，N表示振荡波信号的总采样点数；2)、计算待检测绕组和正常绕组振荡波的波形相似度WS：其中，a0、b0分别为正常绕组振荡波数据和待检测的变压器绕组振荡波数据的平均值；当WS≤D1时判断待检测变压器绕组未发生故障；当WS＞D1时判断待...

【专利技术属性】
技术研发人员：周利军，员秀程，周猛，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：