[发明专利]一种干式变压器热故障诊断方法及系统

说明书

本发明公开了一种干式变压器发热故障诊断方法及系统，该方法包括：采集干式变压器的红外图像；获得干式变压器的表面三维温度图谱；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；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；建立干式变压器的故障物元模型和干式变压器的现状物元模型；采用所述干式变压器可拓灰色关联分析的权函数，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；显示故障类型和故障报警信息。本发明提供的干式变压器热故障诊断方法及系统，基于红外三维温度图谱和可拓灰色关联分析法进行干式变压器发热典型故障诊断，提高了故障诊断效率和准确性。

技术领域

本发明涉及电力设备故障检测技术领域，特别是涉及一种干式变压器热故障诊断方法及系统。

背景技术

变压器是电力系统的重要设备之一，在电力系统中起着尤为重要的作用。其中干式变压器具有难燃、安全、维护方便和体积小等特点，近年来在城市的高层建筑和电站等场所得到越来越广泛的应用，及时准确地检测出变压器早期潜伏性故障，是电力系统安全、可靠供电的重要保障。干式变压器许多典型故障都会以发热的形式表现出来，因此，通过监测干式变压器的温度分布情况对变压器进行故障诊断尤为必要。

准确获取变压器温度场并非易事，广泛采用的热电偶、光纤传感器测温只能对变压器的几个点进行测量，无法获取变压器温度场分布。传统变压器红外故障诊断技术是基于红外热像传感器拍摄的二维红外图像，事实上，红外热像传感器成像的过程中丢失了深度信息，二维红外图像无法表征物体表面的几何信息及，而三维空间能够更加直观、全面地反映出更多的信息。因此，基于变压器传热原理对红外图谱进行三维重构，获得干式变压器三维温度图谱，对干式变压器进行更准确的故障诊断具有必要性。可拓理论是基于可拓集合的物元分析,能够合理地描述事物的内部结构和彼此间的关系以及事物的变化，进行事物定性和定量的综合分析。在应用可拓理论进行分析时，权函数的确定普遍采用经验法，在求取权重时存在一些主观性，不能客观的反映实际情况，影响干式变压器热故障诊断中各种典型故障诊断的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种干式变压器热故障诊断方法及系统，基于红外三维温度图谱和可拓灰色关联分析法进行干式变压器发热典型故障诊断，提高了故障诊断效率和准确性，并能准确判断故障类型。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种干式变压器发热故障诊断方法，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；