本发明专利技术公开了一种基于漏磁场分布的变压器绕组形变的检测方法及系统，包括：基于磁路耦合理论，构建用于模拟变压器电磁场的电磁场采集系统；根据电磁场采集系统，生成变压器内部漏磁场分布图，以及漏磁场磁感应强度变化曲线；基于电磁场采集系统，仿真一次短路冲击工况，获取理论漏磁场磁感应强度；根据变压器内部漏磁场分布图、漏磁场磁感应强度变化曲线、理论漏磁场磁感应强度，获取用于测量变压器内部的漏磁场磁感应强度的测点位置；通过采集目标变压器对应的测点位置的实测漏磁场磁感应强度。基于理论漏磁场磁感应强度和实测漏磁场磁感应强度，检测变压器绕组是否发生形变；本发明专利技术实现了对变压器绕组形变进行实时测量的技术效果。技术效果。技术效果。
【技术实现步骤摘要】
一种基于漏磁场分布的变压器绕组形变的检测方法及系统
[0001]本专利技术涉及变压器绕组形变监测
，尤其涉及一种基于漏磁场分布的变压器绕组形变的检测方法及系统。
技术介绍
[0002]变压器是电力系统的“转换枢纽”，其稳定可靠运行显著影响电力系统的运行效率。随着电力工业的发展，输电线路电压等级提高，单台变压器容量也在不断增加。变压器突发短路时，其内部漏磁场会迅速增大，短路电流达数十倍额定运行值，使得绕组在短时间里产生大量热，绝缘材料劣化，绕组在巨大的短路力下也会产生不可逆的形变。绕组变形具有隐蔽性、渐变性等特征,因此,为了预知变压器隐患、实现故障的早期预防、延长变压器使用寿命,研究绕组变形程度及其特征描述具有重要意义。
[0003]目前国内外较常用且研究已具备一定成熟度的诊断变压器绕组变形的方法，主要有低压脉冲法、频率响应法、短路阻抗法。
[0004]低压脉冲法在实际使用中的缺陷有抗干扰能力差，重复性差，虽不断发展并且在应用小波分析技术后可以一定程度实现对变形程度的判断，但仍需丰富经验才能对变形情况进行分析总结。频率响应法需变压器结束运行再进行监测，降低了检测效率。短路阻抗法评估及测试方法简单，在IEC和国标中都明确规定，当测量值偏离设定范围时，可明显表现出故障以及评估其危险程度。但该方法的劣势在于对微小变形的弱敏感性。
技术实现思路
[0005]为了解决现有的技术问题，本专利技术的目的在于，提供一种基于漏磁场分布的变压器绕组形变的检测方法及系统，用于解决变压器绕组形变过程中的诊断监测问题。
[0006]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种基于漏磁场分布的变压器绕组形变的检测方法，包括以下步骤：
[0007]基于磁路耦合理论，构建用于模拟变压器电磁场的电磁场采集系统；
[0008]根据电磁场采集系统，生成变压器内部漏磁场分布图，以及漏磁场磁感应强度变化曲线；
[0009]基于电磁场采集系统，仿真一次短路冲击工况，获取理论漏磁场磁感应强度；
[0010]根据变压器内部漏磁场分布图、漏磁场磁感应强度变化曲线、理论漏磁场磁感应强度，获取用于测量变压器内部的漏磁场磁感应强度的测点位置；
[0011]通过采集目标变压器对应的测点位置的实测漏磁场磁感应强度，其中，目标变压器用于表示需要测量绕组形变的变压器；
[0012]基于理论漏磁场磁感应强度和实测漏磁场磁感应强度，检测变压器绕组是否发生形变。
[0013]优选地，在生成漏磁场磁感应强度变化曲线的过程中，通过设置用于检测变压器内部的漏磁场分布的若干测点，采集每个测点随时间变化的漏磁场磁感应强度，生成每个
测点对应的漏磁场磁感应强度变化曲线。
[0014]优选地，在构建电磁场采集系统的过程中，
[0015]搭建目标变压器的几何模型，基于目标变压器的实际参数和组成结构，搭建电磁场采集系统，其中，将电磁场采集系统的线圈单元，与等效电路中的线圈单元进行耦合，用于模拟变压器内部场和路之间的联系；
[0016]目标变压器的组成结构包括铁心，绕组，垫块，压板，夹件。
[0017]优选地，在生成变压器内部漏磁场分布图以及漏磁场磁感应强度变化曲线的过程中，
[0018]对电磁场采集系统进行网格剖分并附加求解区域和边界条件；
[0019]通过设置起止时刻和仿真步长后，进行仿真求解，生成变压器内部漏磁场分布图，以及漏磁场磁感应强度变化曲线。
[0020]优选地，在获取用于测量变压器内部的漏磁场磁感应强度的测点位置的过程中，根据变压器内部漏磁场分布图和漏磁场磁感应强度变化曲线，分析漏磁场在变压器内部的分布规律，并根据理论漏磁场磁感应强度，获取测点位置。
[0021]优选地，在采集实测漏磁场磁感应强度的过程中，电磁场采集系统由四部分组成，包括：
[0022]变压器，用于承受短路冲击，在其内部产生漏磁场；
[0023]漏磁传感器，用于根据测点位置，测量漏磁场磁感应强度；
[0024]传输线，用于传输漏磁传感器测量的信号；
[0025]数据处理装置，用于对传输信号进行处理，生成漏磁场磁感应强度波形。
[0026]优选地，在检测变压器绕组是否发生形变的过程中，获取理论漏磁场磁感应强度和实测漏磁场磁感应强度的偏差，其中，当偏差小于预警值5％，则变压器绕组状态良好，继续测量漏磁场磁感应强度；
[0027]若偏差大于预警值5％且小于7％，则判断绕组已产生较明显形变，已有安全隐患；
[0028]若偏差大于7％，则判断变压器绕组已产生明显形变，绕组结构已遭到破坏。
[0029]优选地，在检测变压器绕组是否发生形变的过程中，偏差表示为：
[0030]B/B0‑1[0031]其中，B0表示理论漏磁场磁感应强度，B表示实测漏磁场磁感应强度。
[0032]本专利技术还提供了一种基于漏磁场分布的变压器绕组形变的检测系统，包括：
[0033]理论数据采集模块，用于基于磁路耦合理论，构建用于模拟变压器电磁场的电磁场采集系统；根据电磁场采集系统，生成变压器内部漏磁场分布图，以及漏磁场磁感应强度变化曲线；基于电磁场采集系统，仿真一次短路冲击工况，获取理论漏磁场磁感应强度；
[0034]测点位置定位模块，用于根据变压器内部漏磁场分布图、漏磁场磁感应强度变化曲线、理论漏磁场磁感应强度，获取用于测量变压器内部的漏磁场磁感应强度的测点位置；
[0035]实测数据采集模块，用于通过采集目标变压器对应的测点位置的实测漏磁场磁感应强度，其中，目标变压器用于表示需要测量绕组形变的变压器；
[0036]诊断检测模块，用于基于理论漏磁场磁感应强度和实测漏磁场磁感应强度，检测变压器绕组是否发生形变。
[0037]优选地，检测系统还包括：
[0038]显示模块，用于显示测点位置以及测点位置对应的实测漏磁场磁感应强度的漏磁场磁感应强度波形图；
[0039]预警模块，用于根据理论漏磁场磁感应强度和实测漏磁场磁感应强度的偏差，生成预警信号，其中，当偏差小于预警值5％，则变压器绕组状态良好，则不生成预警信号；
[0040]若偏差大于预警值5％且小于7％，则判断绕组已产生较明显形变，已有安全隐患，生成预警信号；
[0041]若偏差大于7％，则判断变压器绕组已产生明显形变，绕组结构已遭到破坏，生成预警信号。
[0042]本专利技术公开了以下技术效果：
[0043]本专利技术通过建立变压器电磁仿真模型，基于漏磁分布仿真结果确定真型变压器内部漏磁传感器安装方案，可根据高对低、高对低及中对低等多种不同工况下的真型单次短路冲击测量结果，验证仿真模型的准确性；
[0044]本专利技术对真型变压器内部安装漏磁传感器，对其内部漏磁进行实时监测，获得每次冲击下的漏磁测点的漏磁场磁感应强度测量数据，对比设置变压器模型的工况，并获得对应工况下的测点的漏磁场磁感应强度仿真数据；
[0045]本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于漏磁场分布的变压器绕组形变的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：基于磁路耦合理论，构建用于模拟变压器电磁场的电磁场采集系统；根据所述电磁场采集系统，生成变压器内部漏磁场分布图，以及漏磁场磁感应强度变化曲线；基于所述电磁场采集系统，仿真一次短路冲击工况，获取理论漏磁场磁感应强度；根据所述变压器内部漏磁场分布图、所述漏磁场磁感应强度变化曲线、所述理论漏磁场磁感应强度，获取用于测量变压器内部的漏磁场磁感应强度的测点位置；通过采集目标变压器对应的所述测点位置的实测漏磁场磁感应强度，其中，所述目标变压器用于表示需要测量绕组形变的变压器；基于所述理论漏磁场磁感应强度和所述实测漏磁场磁感应强度，检测变压器绕组是否发生形变。2.根据权利要求1所述一种基于漏磁场分布的变压器绕组形变的检测方法，其特征在于：在生成漏磁场磁感应强度变化曲线的过程中，通过设置用于检测变压器内部的漏磁场分布的若干测点，采集每个所述测点随时间变化的漏磁场磁感应强度，生成每个所述测点对应的所述漏磁场磁感应强度变化曲线。3.根据权利要求2所述一种基于漏磁场分布的变压器绕组形变的检测方法，其特征在于：在构建电磁场采集系统的过程中，搭建所述目标变压器的几何模型，基于所述目标变压器的实际参数和组成结构，搭建所述电磁场采集系统，其中，将所述电磁场采集系统的线圈单元，与等效电路中的线圈单元进行耦合，用于模拟变压器内部场和路之间的联系；所述目标变压器的组成结构包括铁心，绕组，垫块，压板，夹件。4.根据权利要求3所述一种基于漏磁场分布的变压器绕组形变的检测方法，其特征在于：在生成变压器内部漏磁场分布图以及漏磁场磁感应强度变化曲线的过程中，对所述电磁场采集系统进行网格剖分并附加求解区域和边界条件；通过设置起止时刻和仿真步长后，进行仿真求解，生成所述变压器内部漏磁场分布图，以及所述漏磁场磁感应强度变化曲线。5.根据权利要求4所述一种基于漏磁场分布的变压器绕组形变的检测方法，其特征在于：在获取用于测量变压器内部的漏磁场磁感应强度的测点位置的过程中，根据所述变压器内部漏磁场分布图和所述漏磁场磁感应强度变化曲线，分析漏磁场在变压器内部的分布规律，并根据所述理论漏磁场磁感应强度，获取所述测点位置。6.根据权利要求5所述一种基于漏磁场分布的变压器绕组形变的检测方法，其特征在于：在采集实测漏磁场磁感应强度的过程中，所述电磁场采集系统由四部分组成，包括：变压器，用于承受短路冲击，在其内部产生漏磁场；漏磁传感...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙路，臧谦，高树国，岳国良，刘宏亮，邢超，相晨萌，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：
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