[发明专利]一种突发短路下的变压器绕组状态诊断方法

说明书

本发明公开了一种突发短路下的变压器绕组状态诊断方法，包括：(1)对变压器进行实时短路监测，并且，每当检测到变压器发生突发短路时采集变压器箱壁的一段连续的振动信号，并通过步骤(2)至步骤(5)的方法计算出每一次变压器发生突发短路时所采集振动信号的希尔伯特能量谱能量分布(6)根据相邻两次变压器发生突发短路时所采集振动信号x₀(t)的希尔伯特能量谱H²(ω,t)能量分布M_d对变压器的绕组状态进行判别：当后一次变压器发生突发短路时所采集振动信号x₀(t)的希尔伯特能量谱H²(ω,t)能量分布M_d相对于前一次的变化超过2倍以上时，判定变压器的绕组发生松动或变形。本发明能够准确、高效地判断变压器绕组的工作状态。

技术领域

本发明涉及一种信号监测方法，具体地说是一种变压器发生突发短路时绕组状态的诊断方法。

背景技术

变压器是电力系统中最重要的设备之一，其运行稳定性对电力系统安全影响极大。随着我国电网容量的日益增大，短路容量亦随之不断增大，因外部短路而造成的变压器绕组变形故障一直居高不下，是变压器运行过程中较为常见的故障，对电力系统的安全运行造成了很大的威胁。

变压器遭受突发短路后，其绕组可能首先发生松动或轻微变形，而变压器绕组变形具有累积效应，若不能及时发现及修复变压器绕组松动或变形现象，则当变压器松动或变形累积到一定程度后会使变压器的抗短路能力大幅下降，此时，即使遭受较小的短路冲击电流也有可能会引发大的事故发生。

绕组变形一方面会导致变压器绕组机械强度下降，另一方面也会使得线圈内部局部绝缘距离发生变化，出现局部绝缘薄弱点，当遇到过电压作用时，有可能发生饼间或匝间短路导致变压器绝缘击穿事故，或者由于局部场强增大而引起局部放电，绝缘损伤部位会逐渐扩大，最终导致变压器发生绝缘击穿事故而引发进一步的事态扩大。

因此，在运行过程中当变压器经历了外部短路事故后或运行一段时间后的常规检修中，如何有效地检测出变压器绕组是否存在松动和变形，进而采取有效的运维措施就显得十分重要，这是保障变压器安全运行的重要手段。

变压器绕组变形检测是目前变压器常规试验项目之一，实际应用中的检测方法主要有以下三种：

1、短路阻抗法

变压器短路阻抗是变压器绕组的漏抗和电阻的矢量和，主要反映的是变压器器绕组漏抗，而变压器漏抗值主要取决于绕组的几何尺寸。若变压器绕组发生变形，则其漏抗也会随之发生变化，因此通过对变压器短路阻抗的检测可以间接地反映变压器绕组内部是否发生了变形。

一般情况下，运行中的变压器受到了短路电流的冲击后，或在定期常规检查时要将测得的短路阻抗值与原有的记录进行比较来判断绕组是否发生了变形，如果短路阻抗值变化较大，例如国标中设定为变化超过3％，则可确认绕组有显著变形。

按照有关标准规定，变压器在短路阻抗测试试验中，要求测量每一相的短路阻抗，并把试验后所测量的短路阻抗值与以往试验的数据加以比较，根据其变化的程度，作为判断被试变压器绕组是否合格的重要依据之一。

到目前为止，短路阻抗法在长期的生产实践中已建立了标准，判据较为明确，在国际电工标准IEC60076-5和GB1095-85中均明确给出了线圈变形程度的判据。但很多情况下这种方法的灵敏度很低，只有在线圈整体变形情况较为严重时才能够得到较明确的反映。

2、频响分析法