[发明专利]一种变压器绕组变形量在线检测方法

权利要求书

1.一种变压器绕组变形量在线检测方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步：在变压器（4）不断电的前提下，分别在其一次侧安装注入电流探头（2），在二次侧安装检测电流探头（3），所述注入电流探头（2）连接至矢量网络分析仪（1）的信号端口1，检测电流探头（3）连接至矢量网络分析仪（1）的信号端口2；

第二步：设置矢量网络分析仪（1）的测量频率为10kHz至10MHz，获取信号端口1的反射系数S₁₁，以及信号端口2至信号端口1的传输系数S₂₁，根据式（1）计算变压器（4）的绕组阻抗Z，所述式（1）为：

，

式中，k₁和k₂分别为注入电流探头和检测电流探头的转移系数；

第三步：利用第二步得到的变压器绕组阻抗Z，根据式（2）计算变压器绕组的电阻、电感和电容分量，所述式（2）为：

，

式中，R、L、C分别为变压器绕组的电阻、电感和电容，j为虚数单位，ω为角频率，f为频率，ω=2πf；

由式（2）可得式（3）：

，

令f²=x₁，f^-2=x_-1，由式（3）可得式（4）：

，

式中，x^T=[x_-1，x₁]，Z=[R，L，C]；

设变压器绕组阻抗的测量频点为N个，可得N组数据（x_-1n，x_1n，y_n），

先给定一组初始值，记为Z⁽⁰⁾，即

，

将f(x^T，Z)在Z⁽⁰⁾处按泰勒级数展开，并略去二次及二次以上的项，可得式（5）：

，

式中，Z=[R，L，C]，利用最小二乘法可得式（6）：

，

式中，阻尼因子d≥0；

令Q对R，L，C的一阶偏导数为零，可得到式（7）：

，令式中k=1，2，3；可得式（8）：

，

式中，，i=1，2，3；j=1，2，3，可得式（9）：

即变压器绕组的电阻、电感和电容分量；

第四步：根据IEC61850-9-1和IEC61850-9-2标准，将第三步的测试结果转换为标准数据帧，通过无线或有线网络上传至监控中心。