[发明专利]一种基于扫频短路特征的变压器绕组变形故障诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器绕组变形故障诊断方法，特别是关于一种基于扫频短 路特征的变压器绕组变形故障诊断方法。

背景技术

绕组是大型电力变压器的重要部件，也是变压器事故的重点，绕组发生变形 后，会给大型电力变压带来严重的故障隐患，若此时变压器遭受短路电流冲击， 往往会引起严重的变压器事故和停电事故，造成重大的社会经济损失，对变压器 绕组变形的检测和诊断对保证电网安全和供电可靠性意义重大。

扫频短路阻抗测试是检测变压器绕组变形的新方法，其原理是：变压器绕组 发生变形后，绕组在不同频率下的阻抗值将发生变化，因此，可通过检测变压器 绕组30Hz～1kHz的扫频短路阻抗曲线是否发生明显变化来判断变压器绕组是否发 生变形。扫频短路阻抗测试结合了以往频率响应分析法和工频短路阻抗法的优点， 但在测量接线和故障诊断方法上存在较大差异。现阶段变压器绕组的扫频短路阻 抗测试技术已经日趋成熟，但却缺乏扫频短路阻抗数据的分析方法、特征提取方 法和通过扫频短路阻抗特征判断绕组变形的故障诊断方法，尤其是缺乏判断准确、 可操作性强、易于推广和应用的量化故障诊断方法，使得该技术很难得到应用。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种判断准确、灵敏有效、易于实施的 扫频短路特征的变压器绕组变形故障诊断方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于扫频短路特征的变压 器绕组变形故障诊断方法，其包括以下步骤：1）在变压器停电的状态下，经测试 设备测取变压器三相绕组的扫频短路阻抗数据；2）获取步骤1）中测取的三相绕 组扫频短路阻抗数据的三条差异度曲线，差异度曲线的获取方法为：假设测取的 变压器三相绕组扫频短路阻抗数据序列分别为A（n）、B（n）和C（n），A（n）和 B（n）之间的差异度曲线数据序列为D_AB（n），B（n）和C（n）间的差异度曲线为 D_BC（n），C（n）和A（n）间的差异度曲线为D_CA（n），则：

D_AB（k）=（A（k）-B（k））/min（A（k），B（k））×100%；

D_BC（k）=（B（k）-C（k））/min（B（k），C（k））×100%；

D_CA（k）=（C（k）-A（k））/min（C（k），A（k））×100%；

其中k=1，2，3……n；3）将步骤2）中计算得到的三条差异度曲线D_AB、D_BC、D_CA 都与标准差异度曲线进行比较，若其中任意一条差异度曲线超过标准差异度曲线 的注意值曲线，则诊断为绕组存在轻微变形，否则诊断为绕组没有变形；若超过 标准差异度曲线的警示值曲线，则诊断为绕组存在明显变形。

所述步骤3）中标准差异度曲线的计算方法为：（1）计算至少100台不同容量、 不同电压等级以及不同连接方式的全新变压器三相绕组扫频短路阻抗数据序列的 差异度曲线数据，得到至少300条差异度曲线数据；（2）对步骤（1）中相同频率 下的差异度曲线数据应用正态分布进行分布拟合后，将5%和95%分位点的值作为 注意值、1%和99%分位点的值作为警示值，进而得到30Hz到1kHz不同频率下的注 意值和警示值；（3）将所有频率下的注意值通过线性拟合构成标准差异度曲线的 注意值曲线，所有频率下的警示值通过线性拟合构成标准差异度曲线的警示值曲 线。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于采用扫频短 路阻抗数据的差异度曲线，并将差异度曲线与标准差异度曲线进行比较的方法， 作为有效判断大型电力变压器绕组变形的方法，其诊断准确、灵敏，易于实施。2、 本发明由于采用通过对大量数据结果的线性拟合得到的标准差异度曲线作为绕组 变形的量化评判标准，具有现场可操作性强，判断准确、反应灵敏、可量化判断、 易于实施等优点。本发明可以广泛应用于变压器绕组变形的故障诊断中。

附图说明

图1是本发明的整体流程示意图；

图2是本发明的通过三相差异度曲线与标准差异度曲线比较判断绕组未变形 示意图；

图3是本发明的通过三相差异度曲线与标准差异度曲线比较判断绕组存在明 显变形示意图；