[發明專利]一種基于錄波數據的變壓器繞組變形評估方法

有效

• 申請號: 201710801170.3
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN107632234B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 張靜偉;余江;丁曉兵;鄭茂然;陳一鳴;欒兆文;李欣唐;張利;李現軍;高宏慧;陳宏山
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司;山東山大電力技術股份有限公司
• 主分類號: G01R31/06
• 分類號: G01R31/06;G01B7/16
• 代理公司: 37221 濟南圣達知識產權代理有限公司
• 代理人: 張勇<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明公開了一種基于錄波數據的變壓器繞組變形評估方法，其特征是：根據錄波數據所包含的電氣信息，計算短路漏抗作為特征量，得到短路漏抗突變量，將該突變量根據剩余安全運行時間分階段設置門檻值，以突變量與門檻值的比較差值作為變壓器繞組狀態是否異常的判別依據。本發明相比傳統直接使用短路漏抗做判據的方法，提出了剩余安全使用壽命的概念，同時關注變壓器漸進和突變兩種健康狀態惡化方式，更加符合工程實際。

技術領域

本發明涉及一種基于錄波數據的變壓器繞組變形評估方法。

背景技術

變壓器是電力系統中重要的電氣主設備之一，它在整個電力系統中起著能量傳遞的作用。隨著超高壓、特高壓輸電技術的不斷發展和全國互聯電網的逐漸形成，大型變壓器的作用日益突出，提高變壓器工作的可靠性對保障整個電力系統的安全穩定運行具有十分重要的意義。

在電力變壓器運行期間，其各部件，特別是變壓器繞組和絕緣將承受高電壓，強電場和很大的機械負載及熱負荷的作用，因此變壓器繞組等部件要求必須有足夠的電絕緣強度，機械強度和耐熱性，并能承受短路造成的過電壓、過電流及很大電動力。當變壓器經受外部短路沖擊時，特別是近區出口短路時，繞組某段的一匝或多匝可能會變形，錯位等。即使繞組變形不一定立即引起事故，但是變壓器運行中因電磁力產生的振動會使鐵芯螺栓松動，繞組絕緣距離變化進而導致突發性的絕緣故障甚至發生絕緣擊穿；同時還會引起繞組變形的機械強度下降，再次遭受短路的沖擊時，將難以承受短路電流造成的電動力的沖擊。因此，對變壓器繞組狀態進行檢測有助于提高變壓器的運行可靠性。

而現有的變壓器繞組狀態檢測與評估方法存在以下缺點：

需要投入新的檢測設備，設備投資較大，比如現有的基于電氣量的評估方法需要額外的電流互感器及數據傳輸處理系統。

計算過程受勵磁支路的影響，造成狀態評估結果不準確。現有的變壓器繞組監測算法中計算短路阻抗時一般忽略了勵磁支路的存在，近似認為一二次側的電流相等，實際上一次側電流為二次側電流和勵磁電流的和，這種簡化計算必然會對計算結果帶來一定的誤差。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種基于錄波數據的變壓器繞組變形評估方法，本發明根據錄波數據所包含的電氣信息，計算短路漏抗作為特征量，進而得出短路漏抗突變量與剩余安全運行時間作為變壓器繞組狀態是否異常的判別依據。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于錄波數據的變壓器繞組變形評估方法，根據錄波數據所包含的電氣信息，計算短路漏抗作為特征量，得到短路漏抗突變量，將該突變量根據剩余安全運行時間分階段設置門檻值，以突變量與門檻值的比較差值作為變壓器繞組狀態是否異常的判別依據。

一種基于錄波數據的變壓器繞組變形評估方法，具體包括以下步驟：

(1)對錄波數據進行預處理，得到所包含的電氣信息；

(2)檢測暫態過程中沖擊量的大小與沖擊前后端口電氣量的差異，若滿足設定條件則轉到步驟(3)，否則轉到步驟(4)；

(3)利用錄波數據中的兩組獨立端口數據量，進行完全參數識別，計算出短路阻抗的電阻分量與漏抗分量；

(4)進行部分參數識別，利用變壓器單次的端口數據與本次沖擊之前完全參數識別得到的電阻分量，計算出變壓器短路阻抗的漏抗分量；

(5)按照時間順序統計步驟(3)或步驟(4)得到的變壓器短路阻抗的漏抗分量，確定變壓器狀態的漸變特征與受到沖擊后的突變信息；

(6)根據步驟(5)的分析結果，結合短路漏抗突變量越限預警與剩余安全運行時間構建判據，判斷變壓器的當前狀態，確定變壓器繞組是否變形。