一種換流變壓器放電特征試驗系統(tǒng)及故障診斷方法與流程

文檔序號：12886261閱讀：416來源：國知局

本發(fā)明涉及換流變壓器故障診斷技術領域，具體涉及一種換流變壓器放電特征試驗系統(tǒng)及故障診斷方法。

背景技術：

隨著中國社會經(jīng)濟的騰飛和科技的不斷進步，整個社會對電能的需求越來越大，因此電網(wǎng)規(guī)模不斷的擴大。然而中國能源分布和經(jīng)濟發(fā)展存在嚴重不對稱的問題，東部和南部經(jīng)濟發(fā)達能源少，西部能源豐富但經(jīng)濟較落后，因此將西部能源有效的輸送到東部和南部，有助于國家經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。高電壓直流輸電技術因其在遠距離大容量輸送中優(yōu)勢明顯，在中國的大地上已有多交超特高壓直流輸電系統(tǒng)投入運行。

換流變壓器是高電壓直流輸電技術中最主要的一次電力設備，主要作用是提供特殊要求的電源，其主要參數(shù)由直流系統(tǒng)的特殊要求以及所聯(lián)結的交流系統(tǒng)參數(shù)而確定。在整流站，用換流變壓器將交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)隔離，通過換流裝置將交流網(wǎng)路的電能轉換為高壓直流電能，送到高壓直流輸電線路；在逆變站，通過換流裝置將直流電能轉換為交流電能，再通過換流變壓器轉換為正常交流正弦電壓，送到交流電網(wǎng)；從而實現(xiàn)交流輸電網(wǎng)路與高壓直流輸電線路的聯(lián)絡。因此，換流變磁場分析在換流變設計、運行和故障分析中起著重要的作用。近年來換流變壓器內部頻發(fā)內部放電故障，雖然變壓器油中色譜法能夠有效發(fā)現(xiàn)內部的過熱或放電故障，但僅能給出換流變內部可能的故障位置，并不能給出內部具體的放電類型。傳統(tǒng)交流變壓器已在放電測量方面做了大量的研究，但換流變承受交直流復合電壓，放電特征與交流電壓呈完全不一樣特性，其故障診斷的特征并不能完全應用于直流換流變的放電故障診斷。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種診斷精度高的換流變壓器放電特征試驗系統(tǒng)及方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是：

一種換流變壓器放電特征試驗系統(tǒng)，包括換流變壓器放電特征試驗裝置、第一放電儀、第二放電儀以及第三放電儀；其中，

所述換流變壓器放電特征試驗裝置包括

箱體，其內部充滿變壓油，在箱體的兩側面中分別安裝有直流套管和交流套管；在箱體中分別設置有變壓油進油口和出油口，進油口和出油口之間通過油管相連通；

放電模型，其設置于箱體內；放電模型的直流電極端和直流套管相電連接，交流電極端和交流套管相電連接，用以承受交直流復合電壓，模擬換流變變壓器正常與故障下的工況；

直流電壓發(fā)生器，其通過引線和直流套管相電連接，用于產(chǎn)生直流電壓并施加在放電模型的直流電極端，實現(xiàn)換流變變壓器直流工況的模擬；

交流耐壓設備，其通過引線和交流套管相電連接，用于產(chǎn)生交流電壓并施加在放電模型的交流電極端，實現(xiàn)換流變變壓器交流工況的模擬；

油循環(huán)泵，其安裝于油管中，用以實現(xiàn)變壓油在箱體和油管中循環(huán)；

加熱箱，其安裝于油管中，用以加熱油管中的變壓油；

在直流套管和交流套管的末屏上均分別電連接有結構相同的第一放電儀和第二放電儀，用于測量放電模型在交直流復合電壓下的放電信號；

第三放電儀和箱體內的變壓油相連接，用于放電模型在交直流復合電壓下的放電信號在變壓油中的傳播測量強度。

所述放電模型為可更換的模型，包括換流變本體絕緣件內部氣隙放電模型，用于模擬絕緣紙在生產(chǎn)制造過程中工藝控制不良造成的缺陷；換流變懸浮導體放電模型，用于模擬電位連接線接觸不良，懸浮于換流變壓器中產(chǎn)生的放電問題；以及，換流變本體絕緣件內部放電模型，用于模擬絕緣紙內部放電的問題。

所述換流變本體絕緣件內部氣隙放電模型包括直流電極、交流電極以及內部設置有空腔且和直流電極和交流電極相接觸的絕緣紙；其中，所述直流電極和直流套管相電連接，以對絕緣紙施加直流電壓；交流電極和交流套管相電連接，以對絕緣紙施加交流電壓。

所述換流變懸浮導體放電模型包括直流電極、金屬環(huán)、絕緣紙以及交流電極；其中，所述金屬環(huán)放置于絕緣紙的上表面上，直流電極和金屬環(huán)之間存在間隙，直流電極和直流套管相電連接，以對絕緣紙施加直流電壓；交流電極和絕緣紙的下表面相接觸，交流電極和交流套管相電連接，以對絕緣紙施加交流電壓。

所述換流變本體絕緣件內部放電模型包括直流電極、交流電極以及和直流電極和交流電極相接觸的絕緣紙；其中，所述直流電極和絕緣紙相接觸的那一端為針形狀，直流電極和直流套管相電連接，以對絕緣紙施加直流電壓；交流電極和交流套管相電連接，以對絕緣紙施加交流電壓。

所述第一放電儀和第二放電儀均包括阻抗、信號采集器、信號放大器、信號濾波器、電流轉換器以及示波器組成；其中，阻抗的一端和直流套管或交流套管的末屏相電連接，另一端接地，用于測量換流變壓器放電特征試驗裝置放電的適配阻抗，以獲取放電電壓信號；信號采集器并接在第一阻抗的兩端，以采集阻抗輸出的放電電壓信號；信號放大器和信號采集器的輸出端相連接，以對信號采集器輸出的放電電壓信號進行放大；信號濾波器和信號放大器的輸出端相連接，以過濾放大后放電電壓信號中的干擾信號；電流轉換器和信號濾波器的輸出端相連接，以將過濾后的放電電壓信號轉換為放電電流信號；示波器和電流轉換器的輸出端相連接，以顯示放電電流信號的波形和數(shù)據(jù)，提取放電特征；

所述第三放電儀的結構基本和第一放電儀以及第二放電儀相同，不同之處在于，還包括天線以及互感器，所述天線和箱體內的變壓油相連接，用于探測變壓器放電特征試驗裝置在交直流復合電壓下的放電信號在變壓油中的傳播；互感器的一次側和天線相連接，用于測量天線所感應出的放電信號，互感器的二次側和阻抗相連接，以將放電信號傳送至阻抗中。

在所述油管中還安裝有油速計和取油口，所述油速計用于測量油管中變壓油循環(huán)的流速，所述取油口用于實現(xiàn)對油管中的變壓油放出，控制變壓油與外界的交互。

所述直流電壓發(fā)生器、交流耐壓設備、箱體及油管都與大地連接，保持零電位；在所述箱體的底部安裝有絕緣支，用于支撐箱體的全部重量，并保持箱體與大地間的絕緣性能。

一種換流變壓器故障診斷方法，所述方法采用權利要求1-8任一所述的換流變壓器放電特征試驗系統(tǒng)來進行，具體包括如下步驟：

獲得換流變本體絕緣件內部氣隙放電模型得到的放電矩陣p

將n個換流變本體絕緣件內部氣隙放電模型放置于流變壓器放電特征試驗裝置中的放電模型安裝位置處中，直流電壓發(fā)生器和交流耐壓設備工作，對換流變本體絕緣件內部氣隙放電模型進行直流復合電壓，第一放電儀、第二放電儀以及第三放電儀測量相應的放電信號并各自獲得的m個電流值，3m個電流值組成放電矩陣p；其中，n、m為自然整數(shù)；

獲得換流變懸浮導體放電模型的放電矩陣p1

將n個換流變懸浮導體放電模型放置于流變壓器放電特征試驗裝置中的放電模型安裝位置處中，直流電壓發(fā)生器和交流耐壓設備工作，對換流變懸浮導體放電模型進行直流復合電壓，第一放電儀、第二放電儀以及第三放電儀測量相應的放電信號并各自獲得的m個電流值，3m個電流值組成放電矩陣p1；

獲得換流變本體絕緣件內部放電模型的放電矩陣p2

將n個換流變本體絕緣件內部放電模型放置于流變壓器放電特征試驗裝置中的放電模型安裝位置處中，直流電壓發(fā)生器和交流耐壓設備工作，對換流變本體絕緣件內部放電模型進行直流復合電壓，第一放電儀、第二放電儀以及第三放電儀測量相應的放電信號并各自獲得的m個電流值，3m個電流值組成放電矩陣p2；

計算放電矩陣放電特征提取的中心向量p4

依據(jù)換流變本體絕緣件內部氣隙放電模型得到的放電矩陣p、換流變懸浮導體放電模型的放電矩陣p1、換流變本體絕緣件內部放電模型的放電矩陣p2，采用如下公式來計算得放電矩陣放電特征提取的中心向量p4：

其中：p4j為中心向量p4中第j列的數(shù)值，pij為矩陣p中第i行第j列的數(shù)值，p1ij為矩陣p中第i行第j列的數(shù)值，p2ij為矩陣p中第i行第j列的數(shù)值；

計算換流變壓器試驗裝置放電特征的極距向量d

通過計算換流變本體絕緣件內部氣隙放電模型的放電矩陣p、換流變懸浮導體放電模型的放電矩陣p1、換流變本體絕緣件內部放電模型的放電矩陣p2的每行數(shù)據(jù)分別與中心向量p4的幾何極距，形成極距向量d，d的大小為1×3n，dj為極距向量d第j列的數(shù)值；

其中，換流變本體絕緣件內部氣隙放電模型的放電矩陣p的每行數(shù)據(jù)與中心向量p4的幾何極距：

其中，1≤j≤n

換流變懸浮導體放電模型的放電矩陣p1的每行數(shù)據(jù)與中心向量p4的幾何極距：

其中，n+1≤j≤2n

換流變本體絕緣件內部放電模型的放電矩陣p2的每行數(shù)據(jù)分別與中心向量p4的幾何極距：

其中，2n+1≤j≤3n

當極距向量d的元素dj的數(shù)值在大于0且小于3.4時，數(shù)值特征為換流變本體絕緣件內部氣隙放電，則表示換流變壓器故障位置為絕緣紙；

當極距向量d的元素dj的數(shù)值在大于3.4且小于9.8時，數(shù)值特征為換流變懸浮導體放電模型的放電，則表示換流變壓器故障位置為電位連接線接觸不良；

當極距向量d的元素dj的數(shù)值在大于9.8時，數(shù)值特征為換流變本體絕緣件內部放電模型的放電，則表示換流變壓器故障位置為絕緣紙內部放電。

所述第一放電儀、第二放電儀以及第三放電儀均以一毫秒的頻率測量獲得一個電流值，所述n大于等于150，m大于等于3000。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果在于：

本發(fā)明的換流變壓器放電特征試驗系統(tǒng)能夠開展換流變壓器不同故障模式下的放電特征試驗，也能提取換流變壓器在交直流復合電壓下放電特征，克服油中色譜法無法精確給出換流變內部具體放電類型存在的不足，也能給出不同放電特征下的特征，克服交流變壓器放電特征不能完全應用交直流復合電壓作用下?lián)Q流變內部放電故障診斷的不足，對有效提升換流變壓器其放電故障診斷精度以及對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行有著重要的意義，對電力供給保障有著重要的技術支持，同時帶來重大的經(jīng)濟效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明換流變壓器放電特征試驗系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為換流變本體絕緣件內部氣隙放電模型的結構示意圖；

圖3為換流變懸浮導體放電模型的結構示意圖；

圖4為換流變本體絕緣件內部放電模型的結構示意圖；

圖5為第一放電儀和第二放電儀的結構示意圖；

圖6為第三放電儀的結構示意圖；

圖中：1、第一放電儀；2、第二放電儀；3、第三放電儀；4、箱體；5、變壓油；6、直流套管；7、交流套管；8、直流電壓發(fā)生器；9、交流耐壓設備；10、放電模型；11、油管；12、油循環(huán)泵；13、油速計；14、取油口；15、絕緣支柱；16、加熱箱；20、直流電極；30、交流電極；40、絕緣紙；41、空腔；50、金屬環(huán)。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的內容做進一步詳細說明。

實施例1：換流變壓器放電特征試驗系統(tǒng)

參閱圖1所示，為本實施例提供的換流變壓器放電特征試驗系統(tǒng)的結構示意圖，該系統(tǒng)包括換流變壓器放電特征試驗裝置、第一放電儀1、第二放電儀2以及第三放電儀3；其中，該換流變壓器放電特征試驗裝置包括箱體4，箱體4的內部充滿變壓油5，在箱體4的兩側面中分別安裝有直流套管6和交流套管7，其中，該直流套管6通過引線和直流電壓發(fā)生器8相電連接，交流套管7通過引線和交流耐壓設備9相電連接，同時，在箱體4內放置有放電模型10，該放電模型10的直流電極端和直流套管6相電連接，交流電極端和交流套管7相電連接，如此，當直流電壓發(fā)生器8工作時，其產(chǎn)生的直流高壓則會施加在放電模型10的直流電極端，實現(xiàn)換流變變壓器直流工況的模擬，當交流耐壓設備9工作時，其產(chǎn)生的交流交流電壓則會施加在放電模型10的交流電極端，實現(xiàn)換流變變壓器交流工況的模擬，也就是說，該放電模型10將會承受交直流復合電壓，并模擬換流變變壓器正常與故障下的工況；此外，上述的直流套管6和交流套管7和箱體4都保持絕緣安全，以防止對放電模型施10加直流電壓和交流電壓時，直流套管6和交流套管7對箱體2網(wǎng)絡放電。

另外，在箱體2中分別設置有變壓油進油口和出油口，進油口和出油口之間通過油管11相連通；在油管11中安裝有油循環(huán)泵12，用以實現(xiàn)變壓油5在箱體4和油管11中循環(huán)，模擬換流變壓器中變壓油循環(huán)的過程，防止箱體4因變壓油體積變化而造成箱體4的變形；由于變壓油5是填充于箱體4和油管11之中的，因此可以保持交流套管7和直流套管6及放電模型10與箱體4之間的絕緣性能，防止試驗中交流套管7和直流套管6及放電模型10對箱體4干擾放電特性測量，防止放電損壞整套系統(tǒng)。同時，在油管11中還安裝有加熱箱16，以實現(xiàn)對箱體4和油管11路中的變壓油5進行加熱，模擬正常運行中換流變導體發(fā)熱對升溫的過程。

在直流套管6和交流套管7的末屏上均分別電連接有結構相同的第一放電儀1和第二放電儀2，用于對放電模型10在交直流復合電壓下的放電信號(即放電特征)進行測量；第三放電儀3和箱體2內的變壓油5相連接，用于對放電模型10在交直流復合電壓下的放電信號在變壓油5中的傳播強度進行測量。

由此可知，本發(fā)明的換流變壓器放電特征試驗系統(tǒng)能夠開展換流變壓器不同故障模式下的放電特征試驗，也能提取換流變壓器(放電模型)交直流復合電壓下放電特征，克服油中色譜法無法精確給出換流變內部具體放電類型存在的不足，也能給出不同放電特征下的特征，克服交流變壓器放電特征不能完全應用交直流復合電壓作用下?lián)Q流變內部放電故障診斷的不足，對有效提升換流變壓器其放電故障診斷精度有著重要的意義，對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行有著重要的意義，對電力供給保障有著重要的技術支持，同時可帶來重大的經(jīng)濟效益。

在本實施例中，上述的直流電壓發(fā)生器8、交流耐壓設備9、箱體4及油管11都與大地連接，保持零電位，以保證試驗的安全和準確性。具體地，上述的直流套管6和交流套管7均采用的是廣東長牛電氣股份有限公司的yjzcg4型套管，直流電壓發(fā)生器8采用的是蘇州工業(yè)園區(qū)海沃科技有限公司的z-gw-300kv/4ma–0.05％高穩(wěn)定直流電壓發(fā)生器，交流耐壓設備9采用的是蘇州工業(yè)園區(qū)海沃科技有限公司的hvfrf型自動調頻串聯(lián)諧振試驗系統(tǒng)，加熱箱16采用的是上海思浙電氣有限公司的zx28-80型，油循環(huán)泵12采用的是昆山奧蘭克泵業(yè)制造有限公司的wf系列(高精密)高溫漩渦泵。

具體的，上述的放電模型10為可更換的模型，也就是說可以根據(jù)不同的故障診斷來更換不同的放電模型，具體地，在本實施例中，該放電模型10包括換流變本體絕緣件內部氣隙放電模型、換流變懸浮導體放電模型以及換流變本體絕緣件內部放電模型。

其中，如圖2所示，該換流變本體絕緣件內部氣隙放電模型包括直流電極20、交流電極30以及內部設置有空腔41且和直流電極和交流電極相接觸的絕緣紙40；該直流電極20和直流套管6相電連接，以對絕緣紙40施加直流電壓；交流電極30和交流套管7相電連接，以對絕緣紙40施加交流電壓。通過在絕緣紙40的內部設置有空腔41(空腔主要空氣)來模擬生產(chǎn)制造過程中工藝控制不良造成缺陷。

如圖3所示，該換流變懸浮導體放電模型包括直流電極20、金屬環(huán)50、絕緣紙40以及交流電極30；其中，該金屬環(huán)50放置于絕緣紙40的上表面上，直流電極20和金屬環(huán)50之間保持微小的間隙，以模擬換流變壓器中螺絲、等電位連接線接觸不良，懸浮于換流變壓器中產(chǎn)生的放電；而該直流電極20和直流套管6相電連接，以對絕緣紙40施加直流電壓；交流電極30和絕緣紙40的下表面相接觸，交流電極30和交流套管7相電連接，以對絕緣紙40施加交流電壓。

如圖4所示，該換流變本體絕緣件內部放電模型包括直流電極20、交流電極30以及和直流電極20和交流電極30相接觸的絕緣紙40；其中，不同于上述的兩種放電模型，在本放電模型中，直流電極20和絕緣紙40相接觸的那一端為針形狀，可充分模擬換流變器內部場強集中的問題，進而造成絕緣紙40內部放電，實現(xiàn)換流變本體絕緣件內部放電的模擬；直流電極20和直流套管6相電連接，以對絕緣紙40施加直流電壓；交流電極30和交流套管7相電連接，以對絕緣紙4施加交流電壓。

具體地，如圖5所示，上述的第一放電儀1和第二放電儀2均包括阻抗、信號采集器、信號放大器、信號濾波器、電流轉換器以及示波器組成；其中，阻抗的一端和直流套管或交流套管的末屏相電連接，另一端接地，用于測量換流變壓器放電特征試驗裝置放電的適配阻抗，以獲取放電電壓信號，采用的是采用南通江海電容器股份有限公司的cbb131型；信號采集器并接在第一阻抗的兩端，以采集阻抗輸出的放電電壓信號；信號放大器和信號采集器的輸出端相連接，以對信號采集器輸出的放電電壓信號進行放大，信號放大器采用的是深圳市鵬通電訊技術有限公司的pt-26信號放大器；信號濾波器和信號放大器的輸出端相連接，以過濾放大后放電電壓信號中的干擾信號，采用的是采用深圳市興泰隆電子有限公司的ach3218-103-td01共模濾波器；電流轉換器和信號濾波器的輸出端相連接，以將過濾后的放電電壓信號轉換為放電電流信號，采用的是采用東芝半導體公司的tc75s54f運算放大器；示波器和電流轉換器的輸出端相連接，以顯示放電電流信號的波形和電流值數(shù)據(jù)，用于提取放電特征，采用的是北京普源精電科技有限公司的ds6000數(shù)字示波器。由此，第一放電儀和第二放電儀能達到如下的性能指標：

檢測靈敏度：≤0.1pc；

線性度誤差：≤±3％；

采樣速率：65ms/s；

量程換擋誤差：≤±3％；

采樣精度：12bit；

脈沖分辨時間：1μs；

測量頻帶：下限10～80khz，上限100～1000khz；

檢測阻抗：6pf～250μf；

增益：－20～40db；

校準器：2～50000pc，上升沿＜60ns，下降沿＞100μs；

同步：方式有線、無線，頻率30～300hz，電壓ac10～220v，精度0.01°，無線距離≥75m。

其中，如圖6所示，上述第三放電儀3的結構基本和第一放電儀1以及第二放電儀2相同，不同之處在于，第三放電儀3還包括天線以及互感器。其中，該天線和箱體內的變壓油相連接，用于探測變壓器放電特征試驗裝置在交直流復合電壓下的放電信號在變壓油中的傳播，當放電模型在交直流復合電壓下放電在變壓油中有放電時，天線上會感應出電壓信號，該天線采用的是詠業(yè)科技股份有限公司的comboantenna型微型天線。而互感器的一次側和天線相連接，用于測量天線所感應出的放電信號，互感器的二次側和阻抗相連接，以將放電信號傳送至阻抗中，互感器采用的是萊蕪市科惠電子有限公司的khcv3p1c測量用精密電流型電壓互感器。

作為上述換流變壓器放電特征試驗系統(tǒng)的一種優(yōu)選，在上述油管11中還安裝有油速計13和取油口14；其中，該油速計用于測量油管中變壓油循環(huán)的流速，以防止變壓油循壞過快在放電模型中油流帶電，采用的是江蘇通達儀表有限公司的td-f3l多普勒流速儀；該取油口用于實現(xiàn)對油管中的變壓油放出，控制變壓油與外界的交互。

作為上述換流變壓器放電特征試驗系統(tǒng)的另一種優(yōu)選，在箱體4的底部安裝有絕緣支柱15，用于支撐箱4體的全部重量，并保持箱體4與大地間的絕緣性能，以保證試驗的安全以及試驗結果的準確性。

實施例2：換流變壓器故障診斷方法

在本實施例中，該診斷方法是采用實施例1中的換流變壓器放電特征試驗系統(tǒng)來進行的，具體地，該方法包括如下的步驟：

(1)獲得換流變本體絕緣件內部氣隙放電模型的放電矩陣p

通過制作換流變本體絕緣件內部氣隙放電模型150個，放入換流變壓器放電特征試驗裝置的放電模型安裝位置處中，通過直流電壓發(fā)生器和交流耐壓設備對流變本體絕緣件內部氣隙放電模型進行交直流復合電壓，通過第一放電儀、第二放電儀、第三放電儀測量放電信號，從放電儀11、放電儀12、放電儀13上的信號為每隔一毫秒獲取一個電流值，第一放電儀、第二放電儀以及第三放電儀各自采集到3000個電流值，共計9000個電流值，將單個換流變本體絕緣件內部氣隙放電模型第一放電儀、第二放電儀、第三放電儀的放電電流值依次寫入矩陣p，p的大小為150×9000，該矩陣只有一列，該列中的1-3000個電流值為第一放電儀依次測量到的電流值；該列中的3001-6000個電流值為第二放電儀依次測量到的電流值；該列中的3001-6000個電流值為第二放電儀依次測量到的電流值；該列中的6001-9000個電流值為第三放電儀依次測量到的電流值。

(2)獲得換流變懸浮導體放電模型的放電矩陣p1

通過制作換流變本體絕緣件內部放電模型150個，放入換流變壓器放電特征試驗裝置的放電模型安裝位置處中，通過直流電壓發(fā)生器和交流耐壓設備對換流變懸浮導體放電模型進行交直流復合電壓，通過第一放電儀、第二放電儀、第三放電儀測量放電信號，從放電儀11、放電儀12、放電儀13上的信號為每隔一毫秒獲取一個電流值，第一放電儀、第二放電儀以及第三放電儀各自采集到3000個電流值，共計9000個電流值，將單個換流變懸浮導體放電模型第一放電儀、第二放電儀、第三放電儀的放電電流值依次寫入矩陣p1，p1的大小為150×9000，該矩陣只有一列，該列中的1-3000個電流值為第一放電儀依次測量到的電流值；該列中的3001-6000個電流值為第二放電儀依次測量到的電流值；該列中的3001-6000個電流值為第二放電儀依次測量到的電流值；該列中的6001-9000個電流值為第三放電儀依次測量到的電流值。

(3)獲得換流變本體絕緣件內部放電模型的放電矩陣p2

通過制作換流變本體絕緣件內部放電模型150個，放入換流變壓器放電特征試驗裝置的放電模型安裝位置處中，通過直流電壓發(fā)生器和交流耐壓設備對換流變本體絕緣件內部放電模型進行交直流復合電壓，通過第一放電儀、第二放電儀、第三放電儀測量放電信號，從放電儀11、放電儀12、放電儀13上的信號為每隔一毫秒獲取一個電流值，第一放電儀、第二放電儀以及第三放電儀各自采集到3000個電流值，共計9000個電流值，將單個換流變本體絕緣件內部放電模型第一放電儀、第二放電儀、第三放電儀的放電電流值依次寫入矩陣p2，p2的大小為150×9000，該矩陣只有一列，該列中的1-3000個電流值為第一放電儀依次測量到的電流值；該列中的3001-6000個電流值為第二放電儀依次測量到的電流值；該列中的3001-6000個電流值為第二放電儀依次測量到的電流值；該列中的6001-9000個電流值為第三放電儀依次測量到的電流值。

(4)計算放電特征提取的中心向量p4

依據(jù)換流變本體絕緣件內部氣隙放電模型得到的放電矩陣p、換流變懸浮導體放電模型的放電矩陣p1、換流變本體絕緣件內部放電模型的放電矩陣p2，采用如下的公式來計算的放電矩陣放電特征提取的中心向量p4，p4向量的大小為1×9000。

p4j為中心向量p4中第j列的數(shù)值，pij為矩陣p中第i行第j列的數(shù)值，

p1ij為矩陣p中第i行第j列的數(shù)值，p2ij為矩陣p中第i行第j列的數(shù)值。

(5)計算換流變壓器試驗裝置放電特征的極距向量d

其中，換流變本體絕緣件內部氣隙放電模型的放電矩陣p的每行數(shù)據(jù)與中心向量p4的幾何極距：

換流變懸浮導體放電模型的放電矩陣p1的每行數(shù)據(jù)與中心向量p4的幾何極距：

換流變本體絕緣件內部放電模型的放電矩陣p2的每行數(shù)據(jù)分別與中心向量p4的幾何極距：

通過比較發(fā)現(xiàn)：

當極距向量d的元素dj的數(shù)值在數(shù)值在大于0且小于3.4時，數(shù)值特征為換流變本體絕緣件內部氣隙放電，則表示換流變壓器故障位置為絕緣紙；

當極距向量d的元素dj的數(shù)值在大于9.8時，數(shù)值特征為換流變本體絕緣件內部放電模型的放電，則表示換流變壓器故障位置為絕緣紙內部放電。

如此，通過利用第一放電儀、第二放電儀以及第三放電儀對實際運行的換流變壓器進行診斷測量，同樣一共獲得9000個電流值，并將第一放電儀、第二放電儀以及第三放電儀的放電電流值依次寫入矩陣p5，矩陣p5的大小同樣為1×9000，然后計算矩陣p5與中心向量p4的極距d：