[發明專利]一種用偽隨機序列辨識電力變壓器繞組狀態的方法

有效

• 申請號: 201310283078.4
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103399255A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 羅勇芬;王明松;陳鵬;李彥明;沈煜
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01R31/06
• 分類號: G01R31/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明屬于高電壓技術領域，具體涉及一種用偽隨機序列辨識電力變壓器繞組狀態的方法。

背景技術

隨著電網的不斷增長，系統中短路電流、短路容量加大，在運的電力變壓器、電抗器等設備發生短路類型的故障所經受的情況時有發生，它們的繞組也必將更加容易遇到變形等故障，繞組狀態即繞組與正常狀態下是否發生變形，它是變壓器運行狀態的一個基本標志。在現有的變壓器繞組檢測方法有，短路阻抗法、低壓脈沖法、頻率響應法等，其中短路阻抗法相對操作簡單，有成型設備用于現場，但可應用范圍窄，靈敏度欠佳。低壓脈沖法反應靈敏，準確度高，但在現場使用時抗干擾能力不足，重復性不好，且還沒有形成國家標準和廣泛應用的設備。頻率響應法相對低壓脈沖法的靈敏度有所降低，但穩定性好，可重復性高，國內外也依據頻率響應法的原理生產了多種型號的專門測試儀器可供變壓器運行和生產單位選購使用，目前頻率響應法被認為是最可靠的繞組變形測試技術。

然而頻率響應法（FRA法）在使用時依然存在問題：1）FRA測試系統的信號源在單頻輸出時，一般連續輸出多個周波，并用中間部分激勵和響應信號來分析；然后在下一個頻點上測試分析；這導致一次FRA法的測量時間長，這樣不利于數據的快速處理。2）分析及診斷技術需要大量的歷史頻率響應圖形。當兩條幅值有較大差別而曲線形狀很近似的頻響曲線，依據相關系數進行判定時很容易產生錯判，除此之外，有些工程技術人員面對頻率響應法獲得的數據可以依靠自身的經驗提高判斷的可靠性，但依靠專業人員的經驗判斷缺點顯而易見，此法對于人員要求很高，若無豐富現場經驗很難做出判斷，而不同的技術人員的判斷會存在差異，確定是否變形難于設定統一標準。對部分頻段及全頻段進行分析，用相關系數和均方差值作為檢測變壓器繞組變形的特征量。占用的存儲空間大。而且對有微小局部差異的圖形數據，可得出相同的特征量值和判斷，若這微小局部差異反應繞組狀況和趨勢，則可能造成誤判和錯判，也即是說，基于圖形的分析技術較不敏感。因此，提出一種新的能夠更加快速準確的繞組變形檢測技術是有必要的。

發明內容

本發明的目的是提供一種用偽隨機序列辨識電力變壓器繞組狀態的方法，其具有測量時間短，易于準確判斷電力變壓器繞組狀態的特點。

為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：

本發明包括以下步驟：

1）采用偽隨機序列中的M序列作為信號源，對繞組系統激勵后，用雙通道數字采集設備采集輸入、輸出信號；

2）根據輸入、輸出信號計算得到繞組系統的脈沖響應傳遞函數；

3）根據繞組系統的脈沖響應傳遞函數以及脈沖響應傳遞函數的衍生參數來描述繞組狀態，進而判斷變壓器繞組是否發生變形。

所述步驟1）中M序列的時鐘頻率為500kHz到6MHz，級數為7階到13階。

所述步驟2）中脈沖響應傳遞函數通過以下過程計算得到：根據維納-霍夫積分方程，通過輸入信號的自相關函數、輸入與輸出函數的互相關函數計算，得到脈沖響應采樣瞬時的信息序列，進而得到脈沖響應傳遞函數。

所述步驟2）中脈沖響應傳遞函數G(s)表示為：