[发明专利]一种基于振动分析的电力变压器绕组变形检测方法

权利要求书

1.一种基于振动分析的电力变压器绕组变形检测方法，包括如下步骤：

(1)在电力变压器油箱高压侧面和低压侧面上均布置多个振动测点；实时对电力变压器的负载电流信号以及各振动测点的振动信号进行监测；

(2)根据负载电流信号的变化，采集各振动测点的冲击跳变振动信号；任取一振动测点的冲击跳变振动信号，对该冲击跳变振动信号进行傅里叶变换得到其频谱，根据所述的频谱判别电力变压器的跳闸形态：若电力变压器为瞬态跳闸，则执行步骤(3)；若电力变压器为缓态跳闸，则执行步骤(4)；

(3)对于任一振动测点，对该振动测点的冲击跳变振动信号进行时频分析以获得其时频图谱，以时频图谱中能量最大的频带频率为中心频率对该振动测点的冲击跳变振动信号进行带通滤波，得到其滤波信号；对得到的滤波信号进行EMD分解，得到一系列IMF分量，从中提取能量最大的一阶IMF分量，并求取该阶IMF分量的瞬时频率均值作为Q值；

依此遍历每个振动测点，得到每个振动测点对应的Q值；根据振动测点的Q值，对电力变压器绕组进行变形检测；

(4)对于任一振动测点，以100Hz为中心频率对该振动测点的冲击跳变振动信号进行带通滤波，得到其滤波信号；然后，分别计算出该振动测点的冲击跳变振动信号及其滤波信号的有效值，进而求取该冲击跳变振动信号的线性度比值作为R值；

依此遍历每个振动测点，得到每个振动测点对应的R值；根据振动测点的R值，对电力变压器绕组进行变形检测。

2.根据权利要求1所述的基于振动分析的电力变压器绕组变形检测方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，根据振动测点的Q值对电力变压器绕组进行变形检测的方法为：对于任一相绕组，对该相绕组对应的高压侧面及低压侧面上振动测点的Q值分别求平均，得到该相绕组在电力变压器当前冲击下的高压侧值和低压侧值；将该相绕组在电力变压器当前冲击下的高压侧值和低压侧值分别与该相绕组在电力变压器上一次冲击下的高压侧值和低压侧值进行比较得到该相绕组的高压侧值偏差和低压侧值偏差；若该相绕组的高压侧值偏差或低压侧值偏差大于偏差阈值ε_Q，则判定电力变压器该相绕组变形。

3.根据权利要求1所述的基于振动分析的电力变压器绕组变形检测方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，根据振动测点的Q值对电力变压器绕组进行变形检测的方法为：对于任一相绕组，对该相绕组对应的高压侧面及低压侧面上振动测点的R值分别求平均，得到该相绕组在电力变压器当前冲击下的高压侧值和低压侧值；判断该相绕组在电力变压器当前冲击下的高压侧值或低压侧值是否小于阈值δ：若是，则直接判定电力变压器该相绕组重度变形；若否，则将该相绕组在电力变压器当前冲击下的高压侧值和低压侧值分别与该相绕组在电力变压器上一次冲击下的高压侧值和低压侧值进行比较得到该相绕组的高压侧值偏差和低压侧值偏差；若该相绕组的高压侧值偏差或低压侧值偏差大于偏差阈值ε_R，则判定电力变压器该相绕组变形。

4.根据权利要求1所述的基于振动分析的电力变压器绕组变形检测方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，采用STFT时频分析法或WVD时频分析法对振动测点的冲击跳变振动信号进行时频分析以获得其时频图谱。

5.根据权利要求1所述的基于振动分析的电力变压器绕组变形检测方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，根据公式R＝e/E求取冲击跳变振动信号的线性度比值；其中，R为冲击跳变振动信号的线性度比值，E为冲击跳变振动信号的有效值，e为冲击跳变振动信号的滤波信号的有效值。

6.根据权利要求1所述的基于振动分析的电力变压器绕组变形检测方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，根据频谱判别电力变压器跳闸形态的方法为：判断频谱中的主峰值是否为100Hz频率成份的幅值，若是，则判定电力变压器为缓态跳闸；若否，则判定电力变压器为瞬态跳闸。