[發明專利]一種振蕩波下變壓器繞組故障試驗系統和診斷方法

有效

• 申請號: 201910357598.2
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110161351B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 劉紅文;王科;周利軍;徐肖偉
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/62
• 分類號: G01R31/62
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請提供了一種振蕩波下變壓器繞組故障試驗系統和診斷方法，采用最小二乘法對振蕩波進行曲線擬合，該方法既可以提高精度同時也降低了擬合的階數，然后通過計算不同工況下振蕩波的衰減系數和等效面積相似度，提出故障識別的特征指標，并且利用裕度指標，提高變壓器繞組狀態的檢測精度。

技術領域

本申請涉及電力設備故障診斷技術領域，尤其涉及一種振蕩波下變壓器繞組故障試驗系統和診斷方法。

背景技術

在電力系統中，變壓器是最重要的設備之一，其運行狀態的好壞直接決定了電力系統的安全性與穩定性。因此如何有效監測變壓器運行過程中的各種故障，定期的跟蹤繞組狀態，在其出現嚴重問題之前做出預警，是變壓器繞組狀態監測、故障診斷中亟需解決的技術問題。

頻率響應分析法因其能夠靈敏地反映變壓器繞組和鐵芯的變化而受到很多的學者研究，其數據測量技術已經日趨成熟，但其受到現場測試干擾較為嚴重，需要經驗豐富的電力專家去試驗才能有效檢測變壓器繞組狀態，并且檢測結果的精度較低。

發明內容

本申請提供了一種振蕩波下變壓器繞組故障試驗系統和診斷方法，以解決現有的故障診斷方法受到現場測試干擾較為嚴重，需要經驗豐富的電力專家去試驗才能有效檢測變壓器繞組狀態，并且檢測結果的精度較低。

第一方面，本申請提供了一種振蕩波下變壓器繞組故障試驗系統，包括：底座、變壓器模型、矩形波發生器和示波器；

所述變壓器模型安裝在底座上；

所述變壓器模型包括疊鐵芯、變壓器繞組和套管；

所述變壓器繞組纏繞在所述疊鐵芯的兩側，所述變壓器繞組和疊鐵芯之間設有絕緣層；

所述變壓器繞組相鄰的線圈之間設有墊塊，所述墊塊用于模擬變壓器繞組故障；

所述變壓器繞組底端的引出線通過套管與矩形發生器連接；

所述變壓器繞組頂端的引出線與所述套管的末屏電容處連接。

第二方面，本申請提供了一種振蕩波下變壓器繞組故障診斷方法，所述方法包括：

獲取振蕩波；

對所述振蕩波進行去噪處理，得到去噪后的振蕩波；

將所述去噪后的振蕩波利用最小二乘法進行曲線擬合，得到對應的曲線函數；

根據所述曲線函數，計算得到振蕩波的衰減系數；

如果所述衰減系數大于或等于1.23，則確定所述變壓器繞組處于正常狀態；

如果所述衰減系數小于1.23，則將所述去噪后的振蕩波確定為故障振蕩波；

根據所述故障振蕩波與正常振蕩波，得到歸一化參數；

根據歸一化參數，確定對應的變壓器繞組的缺陷。

進一步地，所述去噪后的振蕩波為

其中，a是伸縮因子，b是平移因子，ψ(t)是Molert小波基函數，W_f(a,b)是f(t)在連續小波變換后的函數，C_ψ是小波變換系數，H(t)是W_f(a,b)經過逆變換得到的數組，即去噪后的振蕩波，f(t)是去噪前的振蕩波。

進一步地，所述曲線函數為X(t)＝U₀e^-σtsin(wt)，其中，U₀為去噪后的故障振蕩波的擬合電壓參數，W為去噪后的故障振蕩波的角頻率，σ為振蕩波的擬合衰減系數,t為時間變量，X(t)為去噪后的故障振蕩波對應的曲線函數。

進一步地，所述根據所述曲線函數，計算得到振蕩波的衰減系數包括：