[发明专利]一种判断电力变压器绕组变形的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种判断电力变压器绕组 变形的方法及系统。

背景技术

大型电力变压器是电网系统中的关键设备。电力变压器故障可导 致输电网络中断，并造成严重的经济损失与社会影响，因此准确监测 大型电力变压器是否发生故障并保证变压器的正常运行非常必要。变 压器的故障分为绕组故障和铁心故障，绕组故障发生的可能性更高， 且绕组故障对变压器使用寿命影响最大。绕组故障一般表现为绕组松 动或者变形，这些故障可能会导致绕组匝间短路等严重情况发生，且 绕组在发生故障后，抗短路冲击力的能力会急剧下降，容易发生更大 程度的变形。因此对绕组状态进行评估，判断是否存在故障非常有必 要。

常用的绕组故障检测技术包括频率响应法、短路阻抗法和油色谱 分析法等。频率响应法是将绕组一端注入扫频信号，在另一端测量传 递过来的信号计算绕组的传递函数，然后根据绕组冲击前后传递函数 的变化计算得到绕组是否变形。短路阻抗法则是通过测量绕组短路阻 抗的变化来检测绕组是否发生变形。油色谱分析法是根据测得的变压 器油中溶解的各种气体含量结果，对变压器绝缘性能进行分析，从而 判断变压器设备内部是否发生故障。但是以上三种方法存在一些缺点， 前两种方法对绕组的轻中度变形诊断准确度低，其次，这两种方法都 不能进行带电检测。油色谱分析法虽然可用于带电检测，但是对内部 的机械结构并不敏感。

发明内容

本发明的目的是提供一种判断电力变压器绕组变形的方法。此 外，本发明的目的还提供一种判断电力变压器绕组变形的系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种判断电力变压器绕组变形 的方法，包括：

在预定条件下，同步采集所述电力变压器绕组的各测点处的振动 信号；

提取各所述振动信号中的每阶固有频率对应的单频振动衰减曲 线；

根据所述单频振动衰减曲线计算所述电力变压器绕组各测点的 诊断参数值；

判断所述诊断参数值与诊断参数平均值的差值是否处于预设范 围内；

当所述诊断参数值与诊断参数平均值的差值处于所述预设范围 内时，确定对应的测点为正常；否则，确定对应的测点存在绕组变形。

优选地，所述预定条件包括：下电过程或短路冲击。

优选地，所述预设范围为±20％。

优选地，当所述电力变压器绕组为三相绕组时，所述测点的个数 为6个，且均匀分布于所述电力变压器的油箱表面。

一种判断电力变压器绕组变形的系统，包括：

采集单元，用于在预定条件下，同步采集所述电力变压器绕组的 各测点处的振动信号；

提取单元，用于提取各所述振动信号中的每阶固有频率对应的单 频振动衰减曲线；根据所述单频振动衰减曲线计算所述电力变压器绕 组各测点的诊断参数值；

判断单元，用于判断所述诊断参数值与诊断参数平均值的差值是 否处于预设范围内；

确定单元，用于当所述诊断参数值与诊断参数平均值的差值处于 所述预设范围内时，确定对应的测点为正常；否则，确定对应的测点 存在绕组变形。

优选地，所述预定条件为下电过程或短路冲击。

优选地，所述预设范围为±20％。

优选地，当所述电力变压器绕组为三相绕组时，所述测点的个数 为6个，且均匀分布于所述电力变压器的油箱表面。

优选地，所述采集单元包括振动传感器，所述振动传感器的数量 与所述测点的数量相同。

优选地，还包括：磁座，用于将所述振动传感器固定于所述电力 变压器的油箱表面。

本发明提供的判断电力变压器绕组变形的方法，通过同步采集电 力变压器绕组的各测点处的振动信号以提取各振动信号中的每阶固有 频率对应的单频振动衰减曲线以计算各测点的诊断参数值。由于正常 情况下，诊断参数值是不变的，或者变化很小，因此当诊断参数值与 诊断参数平均值的差值处于预设范围内时，确定对应的测点为正常； 否则，确定对应的测点存在绕组变形。本方法与电力变压器无任何电 气连接，且无需对变压器进行断电，对整个电力系统的运行影响很小。 此外，本方法基于绕组振动产生机理，更好地反映了绕组的机械结构， 能够对绕组内部结构松动、变形等情况进行检测。

附图说明