[发明专利]一种干式变压器热故障诊断方法及系统

权利要求书

1.一种干式变压器发热故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1)采集干式变压器的红外图像；

S2)根据干式变压器传热原理对红外图像进行三维重构，获得干式变压器的表面三维温度图谱；

S3)采用数值计算法建立正常运行条件下及典型故障条件下干式变压器的表面三维温度场分布数据库；

S4)基于正常运行条件下及典型故障条件下干式变压器的表面三维温度场分布数据库，分别根据数据库中正常运行条件下干式变压器的表面三维温度场分布数据建立参考矩阵V₀，根据数据库中典型故障条件下干式变压器的表面三维温度场分布数据形成比较序列V₁,V₂,…,V_j，并采用灰色关联分析法计算得到干式变压器可拓灰色关联分析的权函数其中γ_0j为参考矩阵V₀和比较序列V₁,V₂,…,V_j的关联度；

S5)基于典型故障条件下干式变压器的表面三维温度场分布数据库，由干式变压器典型故障的故障元集I＝{I₁,I₂,I₃,…,I_i}，以及与之相应的特征集合C＝{C₁,C₂,C₃,…,C_n}建立干式变压器的故障物元模型同理，基于干式变压器的表面三维温度图谱，由干式变压器当前运行状况，建立描述干式变压器现状的现状物元模型采用所述干式变压器可拓灰色关联分析的权函数，利用可拓灰色关联分析法将现状物元模型与故障物元模型进行对比分析，判断干式变压器是否存在典型故障，若存在典型故障则判断故障类型；

S6)显示干式变压器的表面三维温度图谱，并显示故障类型和故障报警信息。

2.根据权利要求1所述的干式变压器发热故障诊断方法，其特征在于，所述采集干式变压器的红外图像，具体包括：在距离干式变压器四个角设定距离的位置上分别设置四台红外热像传感器，四台红外热像传感器同步拍摄干式变压器的红外图像。

3.根据权利要求1所述的干式变压器发热故障诊断方法，其特征在于，所述根据干式变压器传热原理对红外图像进行三维重构，获得干式变压器的表面三维温度图谱，具体包括：

S201)基于热传导原理，根据采集到的干式变压器高压绕组外表面温度计算高压绕组内表面温度分布数据；

S202)基于热辐射原理，由高压绕组内表面温度分布数据计算低压绕组表面温度分布数据；

S203)基于热传导及热辐射原理，由采集到的干式变压器局部铁芯及低压绕组表面温度分布数据计算铁芯的表面温度分布数据；

S204)根据高、低压绕组和铁芯的表面温度分布数据形成干式变压器的三维温度图谱。

4.根据权利要求1所述的干式变压器发热故障诊断方法，其特征在于，所述采用数值计算法建立正常运行条件下及典型故障条件下干式变压器的表面三维温度场分布数据库，具体包括：

建立干式变压器三维温度场的有限元计算模型，对变压器在不同环境温度、负载率、风机开停条件下的正常运行和典型故障情况的温度场分别进行计算，获得干式变压器表面三维温度场分布结果，依据计算结果，建立正常运行条件下及典型故障条件下干式变压器的表面三维温度场分布数据库。