[发明专利]一种基于参数的变压器绕组变形监测方法及系统

权利要求书

1.一种基于参数的变压器绕组变形监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

建立变压器绕组模型；

辨识绕组模型参数；

通过变压器绕组获取变压器套管电感参数；

根据变压器套管电感参数得出电流偏差系数；

根据电流偏差系数确定绕组变形的程度。

2.根据权利要求1所述的一种基于参数的变压器绕组变形监测方法，其特征在于，通过变压器绕组模型计算变压器绕组的电感参数，如下：

式中，L为变压器绕组电感参数；μ₀为真空磁导率；ψ、d分别为函数；w为匝数。

3.根据权利要求1所述的一种基于参数的变压器绕组变形监测方法，其特征在于，根据变压器运行状态，选择不同的辨识方程，辨识出模型的不同参数值；并将模型辨识方程转换成最小二乘法的标准形式，使参数辨识算法进行辨识；进而根据最小二乘法的标准形式得出如下方式：

H_Lθ＝Z

式中，H_L为绕组模型的激励量；Z为绕组模型的响应量。

4.根据权利要求1所述的一种基于参数的变压器绕组变形监测方法，其特征在于，根据电磁场理论特性得出，变压器套管的电感参数与磁导率有关，进而获取变压器套管电感参数，如下：

式中，L₁为变压器套管电感参数；μ₀为真空磁导率；μ_r为绝缘材料的磁导率；C_L为变压器套管电容的长度；r₂为变压器套管电容的外半径；r₁为变压器套管电容的内半径。

5.根据权利要求1所述的一种基于参数的变压器绕组变形监测方法，其特征在于，通过电感参数获取变压器绕组首端的激励信号电流值和变压器绕组末端的响应信号电流值；得出电流偏差系数，如下：

式中，I₁、I₁₁分别为绕组健康状态时施加高频信号后做首末两端的电流；I₂、I₂₂分别为绕组变形后施加高频信号后的首末两端的电流。

6.根据权利要求5所述的一种基于参数的变压器绕组变形监测方法，其特征在于，根据线组首末两端的高频信号电流值与故障前得到的指纹值进行对比，判断变压器绕组是否发生变形，定义电流偏移量为：

I％＝|I_2H-I_1H/I_1H*100％|

式中，I_2H为变压器在线运行且绕组健康状态时绕组端或末端高频信号电流数值；I_1H为变压器在线运行时实时采集的绕组首端或末端高频信号电流数值。

7.一种基于参数的变压器绕组变形监测系统，其特征在于，包括，

第一模块，用于建立变压器绕组模型；

第二模块，用于辨识绕组模型参数；

第三模块，用于通过变压器绕组获取变压器套管电感参数；

第四模块，用于根据变压器套管电感参数得出电流偏差系数；

第五模块，根据电流偏差系数确定绕组变形的程度。

8.根据权利要求7所述的一种基于参数的变压器绕组变形监测系统，其特征在于，所述第一模块包括信号注入模块、数据采集模块和信号调理模块；

所述信号注入模块、所述数据采集模块和所述信号调理模块依次连接脉冲发生器、保护电路、接口、电流互感器、RC滤波器、信号放大器、数据采集卡和工控机；

通过安装在变压器套管表面的接口向变压器绕组注入脉冲信号，利用安装在中性点接地线上的电流互感器采集响应信号，信号经RC滤波器、信号放大器、数据采集卡进入工控机；通过变压器绕组的施加电压信号，将扫频信号注入变压器套管上，在扫频信号的接收端子对扫频信号进行高通滤波，滤除工频信号和谐波的干扰；

然后根据工控机将数据采集卡采集到的时域电流和电压信号经变换转换成频域信号并得到绕组频响特性，最后通过与数据中存储的变压器原始频响特性进行比较，判别变压器是否发生变形。