一種檢測(cè)吊罩式變壓器繞組松動(dòng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種檢測(cè)變壓器繞組松動(dòng)的方法，屬于電力變壓器安全監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力變壓器作為電力傳輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備，其可靠性和穩(wěn)定性在極大程度上影響著整 個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行。據(jù)有關(guān)資料表明，50%以上的變壓器故障來(lái)源于外部短路，外部短路產(chǎn) 生的巨大電磁力會(huì)進(jìn)一步引發(fā)變壓器繞組松動(dòng)、變形等重大缺陷。一旦變壓器繞組發(fā)生故 障，會(huì)導(dǎo)致大面積停電，帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失，也會(huì)影響人們的正常生活。因此，進(jìn)行繞組松 動(dòng)診斷研究，盡早時(shí)間發(fā)現(xiàn)繞組故障特征，對(duì)電力變壓器排除故障隱患、提高抗短路能力有 著重大意義。
[0003] 常見(jiàn)的對(duì)電力變壓器繞組狀態(tài)評(píng)估的方法有色譜分析法、短路阻抗法、頻率響應(yīng) 分析法等。色譜分析法和短路阻抗法試驗(yàn)周期較長(zhǎng)，誤判率較高。短路阻抗法的診斷精度 建立在大量的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)基礎(chǔ)上，需投入大量的分析驗(yàn)證工作，嚴(yán)重影響工作效率。頻率響 應(yīng)法針對(duì)繞組變形判斷，目前還處于經(jīng)驗(yàn)積累階段，缺乏一定的量化標(biāo)準(zhǔn)，具有一定的局限 性，如無(wú)法判斷繞組的單一扭轉(zhuǎn)變形。上述三種方法都屬于離線監(jiān)測(cè)，診斷不及時(shí)，精度有 限且耗費(fèi)的成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種能夠及時(shí)檢測(cè)吊罩式 變壓器繞組松動(dòng)的方法。
[0005] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題提出的技術(shù)方案是：一種檢測(cè)吊罩式變壓器繞組松動(dòng) 的方法，執(zhí)行如下步驟： 1) 將安裝有至少3個(gè)振動(dòng)傳感器的所述吊罩式變壓器合閘，并啟動(dòng)所述振動(dòng)傳感器以 及用于測(cè)量所述吊罩式變壓器的B相高壓繞組電流的電流互感器； 2) 采集所述振動(dòng)傳感器的振動(dòng)信號(hào)和B相高壓繞組電流； 3) 從所述振動(dòng)信號(hào)中提取的暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)，對(duì)所述暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行希爾伯特-黃變 換處理，得到第一特征值和第二特征值； 所述第一特征值為所述暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)的時(shí)間，第二特征值為所述暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)的第6 階IMF分量瞬時(shí)幅值平均值； 4) 對(duì)所述吊罩式變壓器的進(jìn)行松動(dòng)診斷， 若所述第一特征值小于第一整定值且所述第二特征值小于第二整定值，則所述吊罩式 變壓器繞組松動(dòng)； 若所示第一特征值大于第一整定值或所述第二特征值大于第二整定值，則所述吊罩式 變壓器繞組正常； 所述第一整定值是所述吊罩式變壓器繞組正常情況下的暫態(tài)時(shí)間。
[0006] 所述第二整定值是所述吊罩式變壓器繞組正常情況下的第6階頂F分量瞬時(shí)幅值 平均值。
[0007] 上述技術(shù)方案的改進(jìn)是：當(dāng)在步驟4)中確認(rèn)所述吊罩式變壓器的繞組松動(dòng)時(shí)，則 通過(guò)第三特征值進(jìn)行松動(dòng)程度判斷， 若所述第三特征值小于第三整定值M1,則將所述吊罩式變壓器斷開(kāi)，并返回到步驟1)， 再次對(duì)所述吊罩式變壓器進(jìn)行松動(dòng)診斷； 若所述第三特征值大于第三整定值M1,則所述吊罩式變壓器的繞組松動(dòng)； 所述第三特征值為由暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行小波變換分解計(jì)算出所述暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)的小 波能量熵值； 所述第三整定值M1為所述吊罩式變壓器的正常態(tài)與中等松動(dòng)態(tài)分界點(diǎn)制動(dòng)量，第三整 定值M1取所述吊罩式變壓器的正常態(tài)和中等松動(dòng)態(tài)的暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)的小波能量熵的平均 值。
[0008] 上述技術(shù)方案的改進(jìn)是：當(dāng)判斷所述吊罩式變壓器的繞組松動(dòng)時(shí)，則通過(guò)第三特 征值對(duì)所述吊罩式變壓器的繞組松動(dòng)程度進(jìn)行判斷， 若所述第三特征值大于第三整定值M1且小于第三整定值M 2，則所述吊罩式電力變壓器 繞組為中等松動(dòng)狀態(tài)； 若所述地三特征值大于第三整定值M2,則所述吊罩式電力變壓器故障； 所述第三整定值M1為所述吊罩式變壓器的正常態(tài)與中等松動(dòng)態(tài)分界點(diǎn)制動(dòng)量，第三整 定值Ml取變壓器正常態(tài)和變壓器中等松動(dòng)態(tài)的暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)的小波能量熵的平均值； 所述第三整定值M2為所述吊罩式變壓器中等松動(dòng)態(tài)和變壓器故障態(tài)分界點(diǎn)制動(dòng)量，第 三整定值％取變壓器中等松動(dòng)態(tài)和變壓器故障態(tài)的暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)的小波能量熵的平均值。
[0009] 上述技術(shù)方案的改進(jìn)是：所述第三整定值乂和M2至少有12組數(shù)據(jù)得到，所述小波 能量熵通過(guò)小波變換得到。
[0010] 上述技術(shù)方案的改進(jìn)是：所述采樣頻率大于或等于15kHz，所述采樣時(shí)間大于或 等于5s〇
[0011] 上述技術(shù)方案的改進(jìn)是：在進(jìn)行希爾伯特-黃變換前，對(duì)振動(dòng)信號(hào)消噪處理。
[0012] 上述技術(shù)方案的改進(jìn)是：在步驟4)中若第一特征值小于第一整定值且第二特征 值大于2. 5%，則吊罩式變壓器繞組松動(dòng)； 若所示第一特征值大于第一整定值或第二特征值小于2. 5%，則吊罩式變壓器繞組正 常，此處的判定條件在2. 5%到3%之間。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是：由于本發(fā)明是在合閘之時(shí)對(duì)變壓器的繞組進(jìn)行松動(dòng)判斷， 相對(duì)于現(xiàn)有的離線檢測(cè)來(lái)說(shuō)本發(fā)明中的檢測(cè)繞組松動(dòng)的方法更為及時(shí)，避免了變壓器在繞 組松動(dòng)時(shí)依舊運(yùn)行工作損傷變壓器的情況出現(xiàn)。
[0014] 此外本方法利用合閘時(shí)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流的暫態(tài)進(jìn)行繞組松動(dòng)的檢測(cè)，相對(duì)于現(xiàn)有技 術(shù)的利用變壓器工作狀態(tài)的電流穩(wěn)態(tài)值進(jìn)行判斷而言，勵(lì)磁涌流大小將達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)的6~8 倍，但勵(lì)磁涌流中除含有基波外，還含有大量高次諧波以及在合閘瞬間，至少有兩相會(huì)出現(xiàn) 偏離時(shí)間軸一側(cè)的勵(lì)磁涌流，在變壓器合閘時(shí)，變壓器表面振動(dòng)響應(yīng)更加明顯，當(dāng)變壓器繞 組發(fā)生軸向松動(dòng)后，和正常情況相比，某些特征頻段分量幅值會(huì)發(fā)生明顯變化且振動(dòng)信號(hào) 衰減加快，因此對(duì)檢測(cè)變壓器繞組是否松動(dòng)而言更為精確。
[0015] 并且，為了防止繞組檢測(cè)松動(dòng)出現(xiàn)誤判，在進(jìn)行繞組松動(dòng)判斷之后進(jìn)行一次自檢， 一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題則回到初始重新判斷松動(dòng)。在確認(rèn)松動(dòng)之后進(jìn)一步確認(rèn)松動(dòng)程度，可以為工 作人員提供參考，實(shí)現(xiàn)變壓器的不吊罩檢測(cè)，降低成本。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明： 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的流程圖。
[0017] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的吊罩式變壓器上的振動(dòng)傳感器的安裝位置示意圖。
[0018] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的吊罩式變壓器正常狀態(tài)的暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)各層頂F的瞬 時(shí)幅值。
[0019] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例的吊罩式變壓器中等松動(dòng)的暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)各層頂F的瞬 時(shí)幅值。
[0020] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例的吊罩式變壓器故障狀態(tài)的暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)各層頂F的瞬 時(shí)幅值。
【具體實(shí)施方式】 實(shí)施例
[0021] 本實(shí)施例的一種檢測(cè)吊罩式變壓器繞組松動(dòng)的方法，如圖1所示，執(zhí)行如下步 驟： 1) 將安裝有至少3個(gè)振動(dòng)傳感器的吊罩式變壓器合閘，如圖2所示，并啟動(dòng)振動(dòng)傳感器 以及用于測(cè)量吊罩式變壓器的B相高壓繞組電流的鉗式電流互感器； 2) 采集振動(dòng)傳感器的振動(dòng)信號(hào)和B相高壓繞組電流； 3) 從振動(dòng)信號(hào)中提取的暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)，對(duì)暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行希特伯特-黃變換，得到 第一特征值和第二特征值； 第一特征值為暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)的時(shí)間，第二特征值為所述暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)的第6階頂F分 量瞬時(shí)幅值平均值； 本實(shí)施例的第6階頂F分量的頻帶范圍為1400Hz~1600Hz ; 第二整定值是所述吊罩式變壓器繞組正常情況下的第6階頂F分量瞬時(shí)幅值平均值； 4) 對(duì)吊罩式變壓器的進(jìn)行松動(dòng)診斷， 若所述第一特征值小于第一整定值且所述第二特征值小于第二整定值，則所述吊罩式 變壓器繞組松動(dòng)； 若所示第一特征值大于第一整定值或所述第二特征值大于第二整定值，則所述吊罩式 變壓器繞組正常； 所述第一整定值是所述吊罩式變壓器繞組正常情況下的暫態(tài)時(shí)間。
[0022] 所述第二整定值是所述吊罩式變壓器繞組正常情況下的第6階頂F分量瞬時(shí)幅值 平均值。
[0023] 本實(shí)施例的當(dāng)在步驟4)中確認(rèn)吊罩式變壓器的繞組松動(dòng)時(shí)，則通過(guò)第三特征值進(jìn) 行松動(dòng)程度判斷， 若第三特征值小于第三整定值M1,則將吊罩式變壓器斷開(kāi)，并返回到步驟1)，再次對(duì)吊 罩式變壓器進(jìn)行松動(dòng)診斷； 若第三特征值大于第三整定值M1，則吊罩式變壓器的繞組松動(dòng)； 第三特征值為由暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行小波變換分解計(jì)算出暫態(tài)振動(dòng)信號(hào)的小波能量熵 值； 第三