[发明专利]一种牵引变压器绝缘击穿风险的在线测评方法

说明书

本发明公开了一种牵引变压器绝缘击穿风险的在线测评方法。首先使用超声波传感器多次获取超声波信号，并用流速计测量安装超声波传感器处的油流速度，通过计算得到超声波信号特征值，根据信号特征值确定超声波信号的关联谱图，从而获取关联谱图的特征参量，基于特征参量计算变压器特征气体总含量，最后确定变压器绝缘击穿风险系数，此方法能在线测评变压器的绝缘击穿风险。

技术领域

本发明属于变压器绝缘性能评估领域，具体涉及一种牵引变压器绝缘击穿风险的在线测评方法。

背景技术

牵引变压器是牵引供电系统的重要电力设备之一，承担着电压转换、传输的任务，油纸绝缘是牵引变压器的主绝缘，其绝缘状态决定了牵引变压器甚至牵引供电系统运行的稳定性和可靠性。大量统计数据表明，变压器油绝缘性能下降是引起变压器事故的重要原因之一，80％以上绝缘击穿事故与油击穿相关。然而，牵引变压器在长期运行过程中，必然会经受冲击负荷和外界环境的多重作用，导致变压器油老化、过热、发生局放等，从而威胁牵引变压器的安全稳定运行。目前，常用的油色谱方法其原理针对绝缘过热和放电故障，对于绝缘油局部污染和劣化等问题引起的击穿风险提高难以发现；人工测试油耐压的方法仅能反应取样油的静态值，无法准确评估运行中变压器油击穿风险。在变压器绝缘下降或故障时均会伴随特征气体的产生，因此，为了能准确在线测评变压器绝缘的击穿风险，可基于特征气体含量提出一种牵引变压器绝缘击穿风险的在线测评方法。

发明内容

为了克服上述背景技术的缺陷，本发明提供一种牵引变压器绝缘击穿风险的在线测评方法，该方法便于操作，具有较高精确度，其方法步骤如下：

第一步：信号获取

(1)在变压器油箱与油枕的连接管上等间隔安装两个超声波传感器，每个超声波传感器的对立面都安装一个超声波发生器，靠近油箱的超声波传感器记UT₁，靠近油枕的超声波传感器记UT₂，超声波传感器UT₁检测到的超声波信号为S₁(i)，超声波传感器UT₂检测到的超声波信号为S₂(i)，每个超声波信号都采集N个数据点，i取1，2，3，…，N；

(2)使用流速计测量安装超声波传感器UT₁处的油流速度v₁和超声波传感器UT₂处的油流速度v₂；

第二步：获取信号特征值

获取超声波信号S₁(i)和超声波信号S₂(i)的特征值，包含：上升时间TP_j、上升斜率K_j、偏度因子FS_j，j取1，2；

上升时间TP_j为：

TP_j＝t_j-t_aj (1)

其中，t_j为超声波信号S_j(i)的峰值P_j对应的时刻，t_aj为超声波信号S_j(i)到达超声波传感器UT_j的到达时刻，记超声波信号S_j(i)在t_aj时刻对应的幅值为A_j；

上升斜率K_j为：

偏度因子FS_j为：

其中，是超声波信号S_j(i)的平均值，计算式如下：

第三步：确定关联谱图