[发明专利]基于电压电流特性的变压器绕组故障检测诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备故障诊断方法技术领域，尤其涉及一种基于电压电流特性的变压器绕组故障检测诊断方法。

背景技术

变压器是电力系统中最重要的设备之一，其运行的稳定性对电力系统安全影响重大。随着我国电网容量的日益增大，短路容量亦随之不断增大，变压器出口短路形成的冲击电流产生的巨大电磁作用力对变压器绕组的机械强度和动稳定性构成了严重的威胁。因此，绕组故障已经成为变压器故障和电力系统故障的最主要原因之一，如何监测变压器运行过程中绕组的轻微变形，跟踪绕组状态，在其出现严重变形之前做出预警，使它们能够更好的抵御短路电流及其产生的电磁暂态过程的冲击是变压器绕组故障监测中亟需解决的关键技术问题。

目前，在不影响系统运行的情况下，深入研究变压器绕组的网络响应特性、绕组的振动频响曲线、响应曲线特征量提取、绕组故障模式识别与绕组故障位置的在线准确获取及其预警，是未来变压器绕组故障监测中最具前景和最活跃的发展方向。

发明内容

本发明的目的是为了提高对变压器绕组是否存在故障的准确性，同时智能、直观、可视地确定和识别出变压器绕组故障，提出一种基于电压电流特性的变压器绕组故障检测诊断方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

基于电压电流特性的变压器绕组故障检测诊断方法，包括如下步骤：

1)对变压器设备安装电容性耦合传感器耦合注入高频脉冲信号，并测量响应信号；

2)基于短时傅里叶变换算法提取测量响应信号的基波分量；

3)对求取的基波分量进行平均处理；

4)将不同绕组试验下的基波电压分量统一转化为500V的输入电压；

5)将不同绕组试验下的基波电流分量统一转化为输入电流；

6)提取变压器绕组特征参量长轴、短轴、斜率和离心率；

7)根据特征参量与变压器绕组故障案例进行对比、分析、识别出其内部是否存在绕组故障。

本发明通过在变压器设备上注入高频脉冲信号及响应信号，对信号提取、分析、对比、识别，以来判定变压器设备内部是否存在绕组故障。因此，本发明可提高对变压器绕组是否存在故障的准确性，同时智能、直观、可视地确定和识别出变压器绕组故障。

下面结合附图及实例进一步说明本发明内容。

附图说明

图1是本发明基于电压电流特性的变压器绕组故障检测诊断方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，该图给出了基于电压电流特性的变压器绕组故障检测诊断方法流程图。本发明方法包括如下步骤：

1)对变压器设备安装电容性耦合传感器耦合注入高频脉冲信号，并测量响应信号；

2)基于短时傅里叶变换算法(Short Time Fourier Transform,STFT)提取测量响应信号的基波分量；

3)对求取的基波分量进行平均处理；

4)将不同绕组试验下的基波电压分量统一转化为500V的输入电压；

5)将不同绕组试验下的基波电流分量统一转化为输入电流；

6)提取变压器绕组特征参量长轴、短轴、斜率和离心率；

7)根据特征参量与变压器绕组故障案例进行对比、分析、识别出其内部是否存在绕组故障。

本发明方法针对现有技术的问题，对变压器设备安装电容性耦合传感器并注入高频脉冲信号，并测量响应信号。通过短时傅里叶变换STFT算法提取测量信号的基波分量。为了减小外界干扰和波形离散带来的影响，并消除白噪声干扰，对求取的基波分量进行平均处理。为了消除不同绕组试验下输入电压波动的影响，把不同绕组试验下的基波电压分量统一转化为500V的输入电压，且对电流信号做相应的变换处理，即将不同绕组试验下的基波电流分量统一转化为输入电流。提取变压器绕组特征参量长轴、短轴、斜率和离心率，根据特征参量与变压器绕组故障案例进行对比和分析，从而达到对变压器绕组故障进行可视化智能识别的目的。本发明可提高变压器绕组故障识别的准确性，且可实现不依赖电力专家对变压器绕组故障的识别和判定的问题。