基于電壓電流特性的變壓器繞組故障檢測(cè)診斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力設(shè)備故障診斷方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于電壓電流特性的變壓器繞組故障檢測(cè)診斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓器是電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，其運(yùn)行的穩(wěn)定性對(duì)電力系統(tǒng)安全影響重大。隨著我國(guó)電網(wǎng)容量的日益增大，短路容量亦隨之不斷增大，變壓器出口短路形成的沖擊電流產(chǎn)生的巨大電磁作用力對(duì)變壓器繞組的機(jī)械強(qiáng)度和動(dòng)穩(wěn)定性構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。因此，繞組故障已經(jīng)成為變壓器故障和電力系統(tǒng)故障的最主要原因之一，如何監(jiān)測(cè)變壓器運(yùn)行過(guò)程中繞組的輕微變形，跟蹤繞組狀態(tài)，在其出現(xiàn)嚴(yán)重變形之前做出預(yù)警，使它們能夠更好的抵御短路電流及其產(chǎn)生的電磁暫態(tài)過(guò)程的沖擊是變壓器繞組故障監(jiān)測(cè)中亟需解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
[0003]目前，在不影響系統(tǒng)運(yùn)行的情況下，深入研宄變壓器繞組的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)特性、繞組的振動(dòng)頻響曲線(xiàn)、響應(yīng)曲線(xiàn)特征量提取、繞組故障模式識(shí)別與繞組故障位置的在線(xiàn)準(zhǔn)確獲取及其預(yù)警，是未來(lái)變壓器繞組故障監(jiān)測(cè)中最具前景和最活躍的發(fā)展方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了提高對(duì)變壓器繞組是否存在故障的準(zhǔn)確性，同時(shí)智能、直觀、可視地確定和識(shí)別出變壓器繞組故障，提出一種基于電壓電流特性的變壓器繞組故障檢測(cè)診斷方法。
[0005]本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]基于電壓電流特性的變壓器繞組故障檢測(cè)診斷方法，包括如下步驟:
[0007]I)對(duì)變壓器設(shè)備安裝電容性耦合傳感器耦合注入高頻脈沖信號(hào)，并測(cè)量響應(yīng)信號(hào);
[0008]2)基于短時(shí)傅里葉變換算法提取測(cè)量響應(yīng)信號(hào)的基波分量；
[0009]3)對(duì)求取的基波分量進(jìn)行平均處理；
[0010]4)將不同繞組試驗(yàn)下的基波電壓分量統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為500V的輸入電壓；
[0011]5)將不同繞組試驗(yàn)下的基波電流分量統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為輸入電流；
[0012]6)提取變壓器繞組特征參量長(zhǎng)軸、短軸、斜率和離心率；
[0013]7)根據(jù)特征參量與變壓器繞組故障案例進(jìn)行對(duì)比、分析、識(shí)別出其內(nèi)部是否存在繞組故障。
[0014]本發(fā)明通過(guò)在變壓器設(shè)備上注入高頻脈沖信號(hào)及響應(yīng)信號(hào)，對(duì)信號(hào)提取、分析、對(duì)比、識(shí)別，以來(lái)判定變壓器設(shè)備內(nèi)部是否存在繞組故障。因此，本發(fā)明可提高對(duì)變壓器繞組是否存在故障的準(zhǔn)確性，同時(shí)智能、直觀、可視地確定和識(shí)別出變壓器繞組故障。
[0015]下面結(jié)合附圖及實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本
【發(fā)明內(nèi)容】
。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明基于電壓電流特性的變壓器繞組故障檢測(cè)診斷方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，該圖給出了基于電壓電流特性的變壓器繞組故障檢測(cè)診斷方法流程圖。本發(fā)明方法包括如下步驟:
[0018]I)對(duì)變壓器設(shè)備安裝電容性耦合傳感器耦合注入高頻脈沖信號(hào)，并測(cè)量響應(yīng)信號(hào);
[0019]2)基于短時(shí)傅里葉變換算法(Short Time Fourier Transform, STFT)提取測(cè)量響應(yīng)信號(hào)的基波分量；
[0020]3)對(duì)求取的基波分量進(jìn)行平均處理；
[0021]4)將不同繞組試驗(yàn)下的基波電壓分量統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為500V的輸入電壓；
[0022]5)將不同繞組試驗(yàn)下的基波電流分量統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為輸入電流；
[0023]6)提取變壓器繞組特征參量長(zhǎng)軸、短軸、斜率和離心率；
[0024]7)根據(jù)特征參量與變壓器繞組故障案例進(jìn)行對(duì)比、分析、識(shí)別出其內(nèi)部是否存在繞組故障。
[0025]本發(fā)明方法針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，對(duì)變壓器設(shè)備安裝電容性耦合傳感器并注入高頻脈沖信號(hào)，并測(cè)量響應(yīng)信號(hào)。通過(guò)短時(shí)傅里葉變換STFT算法提取測(cè)量信號(hào)的基波分量。為了減小外界干擾和波形離散帶來(lái)的影響，并消除白噪聲干擾，對(duì)求取的基波分量進(jìn)行平均處理。為了消除不同繞組試驗(yàn)下輸入電壓波動(dòng)的影響，把不同繞組試驗(yàn)下的基波電壓分量統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為500V的輸入電壓，且對(duì)電流信號(hào)做相應(yīng)的變換處理，即將不同繞組試驗(yàn)下的基波電流分量統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為輸入電流。提取變壓器繞組特征參量長(zhǎng)軸、短軸、斜率和離心率，根據(jù)特征參量與變壓器繞組故障案例進(jìn)行對(duì)比和分析，從而達(dá)到對(duì)變壓器繞組故障進(jìn)行可視化智能識(shí)別的目的。本發(fā)明可提高變壓器繞組故障識(shí)別的準(zhǔn)確性，且可實(shí)現(xiàn)不依賴(lài)電力專(zhuān)家對(duì)變壓器繞組故障的識(shí)別和判定的問(wèn)題。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于電壓電流特性的變壓器繞組故障檢測(cè)診斷方法，其特征是，包括如下步驟: 1)對(duì)變壓器設(shè)備安裝電容性耦合傳感器耦合注入高頻脈沖信號(hào)，并測(cè)量響應(yīng)信號(hào)； 2)基于短時(shí)傅里葉變換算法提取測(cè)量響應(yīng)信號(hào)的基波分量； 3)對(duì)求取的基波分量進(jìn)行平均處理； 4)將不同繞組試驗(yàn)下的基波電壓分量統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為500V的輸入電壓； 5)將不同繞組試驗(yàn)下的基波電流分量統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為輸入電流； 6)提取變壓器繞組特征參量長(zhǎng)軸、短軸、斜率和離心率； 7)根據(jù)特征參量與變壓器繞組故障案例進(jìn)行對(duì)比、分析、識(shí)別出其內(nèi)部是否存在繞組故障。
【專(zhuān)利摘要】基于電壓電流特性的變壓器繞組故障檢測(cè)診斷方法，本發(fā)明先對(duì)變壓器設(shè)備安裝電容性耦合傳感器耦合注入高頻脈沖信號(hào)，并測(cè)量響應(yīng)信號(hào)；再基于短時(shí)傅里葉變換算法提取測(cè)量響應(yīng)信號(hào)的基波分量；對(duì)求取的基波分量進(jìn)行平均處理；將不同繞組試驗(yàn)下的基波電壓分量統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為500V的輸入電壓；將不同繞組試驗(yàn)下的基波電流分量統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為輸入電流；提取變壓器繞組特征參量長(zhǎng)軸、短軸、斜率和離心率；根據(jù)特征參量與變壓器繞組故障案例進(jìn)行對(duì)比、分析、識(shí)別出其內(nèi)部是否存在繞組故障。本發(fā)明可提高對(duì)變壓器繞組是否存在故障的準(zhǔn)確性，同時(shí)智能、直觀、可視地確定和識(shí)別出變壓器繞組故障。
【IPC分類(lèi)】G01R31/06
【公開(kāi)號(hào)】CN104991160
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510354432
【發(fā)明人】于虹, 錢(qián)國(guó)超, 顏冰, 馬御棠
【申請(qǐng)人】云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
【公開(kāi)日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年6月24日