一种变压器内部故障反演与定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种变压器内部故障反演与定位方法及系统包括，基于内部发热源与油箱表面温度数据，建立油浸式变压器传热仿真模型；将匝间短路故障模块加入所述浸式变压器传热仿真模型中，实现温度场仿真计算；基于实测油箱外壳的温度数据对油浸式变压器内部故障热源参数进行反演计算，实现匝间短路故障定位；通过试验对所述传热仿真模型和反演计算方法进行验证。本发明专利技术提出的轻微匝间短路故障反演定位方法在故障潜伏期内可实现故障参数的在线反演计算，对变压器安全运行具有重要意义。对变压器安全运行具有重要意义。对变压器安全运行具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器内部故障反演与定位方法及系统


[0001]本专利技术涉及变压器匝间短路故障反演与定位
，尤其涉及一种变压器内部故障反演与定位方法及系统。

技术介绍

[0002]变压器作为电网中的串联设备，其运行安全性和稳定性是保证电网供电可靠性的关键。然而，由于出口频繁短路、雷击、制造工艺缺陷等原因，变压器在运行过程中容易出现匝间短路故障。差动保护和瓦斯保护是变压器典型的主保护形式。由于差动保护会受到涌流的影响引发误动，且门槛整定值较高，轻微的匝间短路故障无法触动差动保护，只能等轻微故障转化为更严重的层间故障或相间故障，差动保护才能可靠动作。而瓦斯保护的灵敏性严重不足，且当前在役运行的变压器中，仅有部分大型变压器安装了差动保护和轻瓦斯保护。因此，研究轻微匝间短路故障的在线定位方法，避免其发展成为严重故障造成损失，是电网的安全稳定运行重要保障方式之一。
[0003]频率响应法是匝间短路故障的有效检测方法。现有技术中采用脉冲频响分析方法，通过对绕组注入高压纳秒脉冲，研究匝间短路故障对变压器等效电路参数的影响，实现了变压器匝间短路故障的有效检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器内部故障反演与定位方法，其特征在于：包括，基于内部发热源与油箱表面温度数据，建立油浸式变压器传热仿真模型；将匝间短路故障模块加入所述浸式变压器传热仿真模型中，实现温度场仿真计算；基于实测油箱外壳的温度数据对油浸式变压器内部故障热源参数进行反演计算，实现匝间短路故障定位；通过试验对所述传热仿真模型和反演计算方法进行验证。2.如权利要求1所述的一种变压器内部故障反演与定位方法，其特征在于：所述反演计算为间接反演求解方法，将变压器内部温度场反演问题转化为变压器内部热源参数最优化问题f(x)进行求解，f(x)＝||Ax
‑
b
obs
||
L
其中，A为模型的正演算子，x为输入信号；b
obs
为观测数据，可作为观测值的计算结果，L表示范数。3.如权利要求2所述的一种变压器内部故障反演与定位方法，其特征在于：所述反演计算包括，将运行变压器油箱表面红外测温数据作为油箱表面观测温度，输入反演计算模型，进行油箱表面温度特征参量提取，记为目标温度特征向量；设定一组故障热源参数初始值；将故障热源参数输入传热仿真模型进行正演计算，获得油箱表面温度计算结果，作为油箱表面温度计算值；对油箱表面温度计算值进行油箱表面温度特征参量的提取，获得计算温度特征向量；根据所述目标温度特征向量和所述计算温度特征向量计算目标函数值；判断目标函数值是否满足计算误差。4.如权利要求3所述的一种变压器内部故障反演与定位方法，其特征在于：所述判断目标函数值是否满足计算误差包括，当目标函数值满足计算误差，则输出当前故障热源参数，结束计算；当目标函数值不满足计算误差，则需采用智能寻优算法对故障热源参数进行寻优迭代，获得下一组故障热源参数，重复反演计算，直至满足误差计算要求，输出结果，结束计算。5.如权利要求4所述的一种变压器内部故障反演与定位方法，其特征在于：所述温度特征向量包括，b＝[T
Amax
,T
Bmax
,T
Cmax
,T
Dmax
,T
Aavr
,T
Bavr
,T
Cavr
,T
Davr
,T
A(i,j)avr
,T
C(i,j)avr
,T
B(m,n)avr
,T
D(m,n)avr
]其中，b为温度特征向量，ABCD四个油箱表面上分别设置正方形滑动窗口，滑动范围为油箱表面区域，滑动窗口内平均温度最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚东，严英杰，陈思，江秀臣，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：