一種基于電力變壓器繞組故障類型判定方法
【專利摘要】一種基于電力變壓器繞組故障類型判定方法，其包括以下步驟：采集被測變壓器的頻響數(shù)據(jù)，并將所述頻響數(shù)據(jù)繪制成頻響曲線；根據(jù)被測變壓器的類型建立選擇KLC模型的各項參數(shù)，對所述KLC模型進行仿真，通過改變所述KLC模型的參數(shù)得到不同種類參數(shù)變化對應的頻響曲線變化；建立被測變壓器繞組的變形與所述KLC模型的參數(shù)變化對應關系；根據(jù)被測變壓器的頻響曲線圖得到與該頻響曲線對應的KLC模型的參數(shù)變化；根據(jù)與所述被測變壓器的頻率曲線圖對應的所述KLC模型的參數(shù)變化得到被測變壓器繞組的變形。本發(fā)明通過被測變壓器的具體特征建立變壓器繞組的KLC模型對被測變壓器的故障類型進行判斷，結果更為準確可靠，操作簡單方便。
【專利說明】ー種基于電カ變壓器繞組故障類型判定方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及變壓器故障判定領域，特別是ー種基于電カ變壓器繞組KLC模型的繞組故障類型判定方法。
【背景技術】
[0002]變壓器是電カ系統(tǒng)中主要的電氣設備，其正常運行對電カ系統(tǒng)的安全生產(chǎn)和可靠運行意義重大。據(jù)統(tǒng)計，約25%的變壓器故障由繞組變形引起。當變壓器在運輸及運行過程中，發(fā)生沖撞、振動或遭受短路都有可能使變壓器繞組發(fā)生形變，其機械變形是ー個累積過程，變壓器繞組經(jīng)多次沖擊積累，極易在某次短路沖擊下，造成繞組失穩(wěn)損壞，從而對電網(wǎng)運行造成損失。因此，一個準確可行的繞組故障類型判定方法是非常關鍵的。
[0003]繞組變形故障類型判定的核心問題是判定的技術方法，或者說是繞組故障類型的數(shù)學模型。隨著現(xiàn)代科學技術的快速發(fā)展，繞組變形診斷技術的研究也在不斷深化，各種各樣的變形診斷方法不斷涌現(xiàn)，從經(jīng)典的低壓脈沖法、短路阻抗法，到目前的振動頻響法、轉移函數(shù)法，甚至到掃描頻響法，它們各自有各自的研究特點和使用條件，也都可以應用到繞組的診斷中去，但是它們都只是局限在繞組變形嚴重程度的判斷，不涉及繞組變形發(fā)生的位置和類型，這就使得現(xiàn)場技術人員對繞組的內部變形情況不能夠具體的了解，影響下ー步檢測工作的部署。因此，如何根據(jù)現(xiàn)有的診斷手段，開發(fā)ー種新的方法來實現(xiàn)對電カ變壓器繞組變形故障種類的判定，是目前特需解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明提供了ー種基于電カ變壓器繞組故障類型判定方法，其包括以下步驟:
[0005]采集被測變壓器的頻響數(shù)據(jù)，并將所述頻響數(shù)據(jù)繪制成頻響曲線；
[0006]根據(jù)被測變壓器的類型建立選擇KLC模型的各項參數(shù)，對所述KLC模型進行仿真，通過改變所述KLC模型的參數(shù)得到不同種類參數(shù)變化對應的頻響曲線變化；
[0007]建立被測變壓器繞組的變形與所述KLC模型的參數(shù)變化對應關系；
[0008]根據(jù)被測變壓器的頻響曲線圖得到與該頻響曲線對應的KLC模型的參數(shù)變化；
[0009]根據(jù)與所述被測變壓器的頻率曲線圖對應的所述KLC模型的參數(shù)變化得到被測變壓器繞組的變形。
[0010]較佳地，所述采集被測變壓器的頻響數(shù)據(jù)的過程為:
[0011]通過變壓器繞組頻響測試儀采集被測變壓器的原始頻響數(shù)據(jù)，對所述原始頻響數(shù)據(jù)進行預處理得到用于繪制頻響曲線的頻響數(shù)據(jù)。
[0012]較佳地，所述原始頻響數(shù)據(jù)為若干組頻率與電壓比值相對應的ニ維數(shù)組，所述原始頻率數(shù)據(jù)的預處理過程為去除所述頻率與電壓比值突變的毛刺點。
[0013]較佳地，所述KLC模型的參數(shù)包括線圈電感值、餅間電容值、對地電容值。
[0014]較佳地，所述根據(jù)被測變壓器的頻響曲線圖得到與該頻響曲線對應的KLC模型的參數(shù)變化的過程為:[0015]將所述被測變壓器頻響曲線分成低中高頻若干段，分段總結曲線的偏移特征和波峰波谷特性，根據(jù)所述偏移特征和波峰波谷特性得到與該頻率曲線對應的KLC模型的參數(shù)變化。
[0016]本發(fā)明通過被測變壓器的具體特征建立變壓器繞組的KLC模型對被測變壓器的故障類型進行判斷，結果更為準確可靠，本發(fā)明操作簡單，實施起來方便快捷。
[0017]當然，實施本發(fā)明的任ー產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明實施例提供的電カ變壓器繞組KLC模型結構示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明實施例提供的故障類型判定方法的流程示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明實施例提供的電カ變壓器KLC模型參數(shù)建議值；
[0021]圖4為本發(fā)明實施例提供的繞組變形故障類型與模型參數(shù)變化對應圖；
[0022]圖5為本發(fā)明實施例提供的BC、CA相頻響曲線示意圖。
具體實施例
[0023]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供ー種基于電カ變壓器繞組KLC模型的繞組故障類型判定方法。
[0024]本方法的構思是:根據(jù)被測變壓器的特點，確定繞組KLC模型的各項參數(shù):模型階數(shù)、匝間電感值、匝間電容值和對地電容值，通過仿真確定模型中K、L、C參數(shù)的變化對應頻響曲線的變化特征，再結合變形故障類型對應繞組模型參數(shù)的變化特征，即可得到變形故障類型對應頻響曲線的變化特征。從而，由檢測設備得到的頻響曲線差異分析結果，即可判斷繞組變形故障類型。
[0025]實施例一
[0026]如圖2所示，ー種基于電カ變壓器繞組故障類型判定方法，其包括以下步驟:
[0027]采集被測變壓器的頻響數(shù)據(jù)，并將所述頻響數(shù)據(jù)繪制成頻響曲線；
[0028]根據(jù)被測變壓器的類型建立選擇KLC模型的各項參數(shù)，對所述KLC模型進行仿真，通過改變所述KLC模型的參數(shù)得到不同種類參數(shù)變化對應的頻響曲線變化；
[0029]建立被測變壓器繞組的變形與所述KLC模型的參數(shù)變化對應關系；
[0030]根據(jù)被測變壓器的頻響曲線圖得到與該頻響曲線對應的KLC模型的參數(shù)變化；
[0031]根據(jù)與所述被測變壓器的頻率曲線圖對應的所述KLC模型的參數(shù)變化得到被測變壓器繞組的變形。
[0032]本例中，所述采集被測變壓器的頻響數(shù)據(jù)的過程可以為:通過變壓器繞組頻響測試儀采集被測變壓器的原始頻響數(shù)據(jù)，對所述原始頻響數(shù)據(jù)進行預處理得到用于繪制頻響曲線的頻響數(shù)據(jù)。
[0033]所述原始頻響數(shù)據(jù)為若干組頻率與電壓比值相對應的ニ維數(shù)組，所述原始頻率數(shù)據(jù)的預處理過程為去除所述頻率與電壓比值突變的毛刺點；所述KLC模型的參數(shù)包括線圈電感值、餅間電容值、對地電容值。
[0034]所述根據(jù)被測變壓器的頻響曲線圖得到與該頻響曲線對應的KLC模型的參數(shù)變化的過程為:[0035]將所述被測變壓器頻響曲線分成低中高頻若干段，分段總結曲線的偏移特征和波峰波谷特性，根據(jù)所述偏移特征和波峰波谷特性得到與該頻率曲線對應的KLC模型的參數(shù)變化。
[0036]本實施例提供的KLC模型如圖1所示。
[0037]實施例ニ
[0038]步驟(I):原始數(shù)據(jù)的預處理，利用市面上現(xiàn)有大部分變壓器繞組頻響測試儀可以直接采集得到頻響數(shù)據(jù)，得到的原始數(shù)據(jù)是若干組頻率和電壓比值相對應的ニ維數(shù)組，由于各種電氣干擾因素，會有一些電壓比值突變的毛刺點，需要去除；
[0039]步驟(2):根據(jù)處理得到的ー組頻響數(shù)據(jù)，就可以繪出對應繞組相別的一條頻響曲線，根據(jù)要分析的兩組頻響數(shù)據(jù)可以得到兩條頻響曲線，將兩條曲線繪制在同一頻響曲線圖上。例如，要分析變壓器B相繞組狀態(tài)，可以分析AB、BC相繞組或者是0A、OB相繞組，于是將AB、BC相頻響曲線繪制于同一頻響曲線圖上；
[0040]步驟(3):由(2)中的兩條頻響曲線的對照，可以總結得到不同頻段上的曲線之間的差異特征；具體做法是將頻響曲線分成低中高頻若干段，分段總結曲線的偏移特征和波峰波谷特性。
[0041]步驟(4):根據(jù)測試變壓器的類型選定繞組KLC模型的各項參數(shù)，電カ變壓器的各項參數(shù)選擇可直接采用圖3中的建議值；
[0042]步驟(5):進行(4)中KLC模型的仿真，分析其參數(shù)特性，具體方法是改變模型中的各段K、L參數(shù)，從而得到不同種類參數(shù)變化對應的頻響曲線變化；
[0043]步驟(6):繞組不同種類的變形會導致模型參數(shù)的不同變化。根據(jù)繞組變形類型及模型參數(shù)等效變化的對應關系圖4，結合(5)中的對應關系可以得到變形的各個類型和頻響曲線變化的對應關系；
[0044]步驟(7):利用(6)中結論，就能從(3)中的曲線差異特征判定繞組變形的種類。
[0045]實施例三
[0046] 由變壓器繞組頻響測試儀采集得到的頻響信號，經(jīng)預處理后，得到中壓側BC、CA兩相的頻響曲線，并將它們繪制于同一幅頻響曲線圖中，如圖5所示；
[0047]根據(jù)建議參數(shù)建立的繞組模型仿真可得，模型參數(shù)變化對應頻響曲線變化對應特征的對應關系如下簡表所示
[0048]
【權利要求】
1.ー種基于電カ變壓器繞組故障類型判定方法，其特征在于，包括以下步驟: 采集被測變壓器的頻響數(shù)據(jù)，并將所述頻響數(shù)據(jù)繪制成頻響曲線； 根據(jù)被測變壓器的類型建立選擇KLC模型的各項參數(shù)，對所述KLC模型進行仿真，通過改變所述KLC模型的參數(shù)得到不同種類參數(shù)變化對應的頻響曲線變化； 建立被測變壓器繞組的變形與所述KLC模型的參數(shù)變化對應關系； 根據(jù)被測變壓器的頻響曲線圖得到與該頻響曲線對應的KLC模型的參數(shù)變化； 根據(jù)與所述被測變壓器的頻率曲線圖對應的所述KLC模型的參數(shù)變化得到被測變壓器繞組的變形。
2.如權利要求1所述的基于電カ變壓器繞組故障類型判定方法，其特征在于，所述采集被測變壓器的頻響數(shù)據(jù)的過程為: 通過變壓器繞組頻響測試儀采集被測變壓器的原始頻響數(shù)據(jù)，對所述原始頻響數(shù)據(jù)進行預處理得到用于繪制頻響曲線的頻響數(shù)據(jù)。
3.如權利要求2所述的基于電カ變壓器繞組故障類型判定方法，其特征在于，所述原始頻響數(shù)據(jù)為若干組頻率與電壓比值相對應的ニ維數(shù)組，所述原始頻率數(shù)據(jù)的預處理過程為去除所述頻率與電壓比值突變的毛刺點。
4.如權利要求1所述的基于電カ變壓器繞組故障類型判定方法，其特征在于，所述KLC模型的參數(shù)包括線圈電感值、餅間電容值、對地電容值。
5.如權利要求1所述的基于電カ變壓器繞組故障類型判定方法，其特征在于，所述根據(jù)被測變壓器的頻響曲線圖得到與該頻響曲線對應的KLC模型的參數(shù)變化的過程為: 將所述被測變壓器頻響曲線分成低中高頻若干段，分段總結曲線的偏移特征和波峰波谷特性，根據(jù)所述偏移特征和波峰波谷特性得到與該頻率曲線對應的KLC模型的參數(shù)變化。
【文檔編號】G01R31/00GK103454526SQ201310374434
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權日:2013年8月23日
【發(fā)明者】王昕 , 鄭益慧, 李立學, 張鑫, 生西奎, 趙長順, 孟波 申請人:上海交通大學, 國家電網(wǎng)公司, 吉林省電力有限公司延邊供電公司