[發明專利]一種基于頻響分析FRA的繞組變形判斷方法

在審

• 申請號: 201910992331.0
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN110645888A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 裴玉杰;張運山;秦紅偉;方勃;胡亞青;張華;高峰;柏忠斌;胡金欣;張逵;楊繼周;徐建國;關春梅;張麗雪;馬作源;馮蕾;祝春偉;趙璞煜;張楊
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司撫順供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 21100 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司
• 代理人: 姜婷婷

1.一種基于頻響分析FRA的繞組變形判斷方法，包括如下步驟：步驟一，根據變壓器繞組等值電路模型建立方法；步驟二，分析繞組物理形態對繞組RLC等分布參數的影響規律；步驟三，判定繞組系統參數辨識技術；步驟四，對繞組電路參數的影響因素歸納總結；步驟五，獲得繞組系統參數變化與變形因素的聯系；步驟六，使用掃頻阻抗曲線進行判斷；其特征在于：

其中在上述的步驟一中，根據變壓器繞組等值電路模型建立方法，通過短路電抗法判定繞組狀態；

其中在上述的步驟二中，分析繞組物理形態對繞組RLC等分布參數的影響規律；

其中在上述的步驟三中，基于繞組等值電路模型，根據變壓器繞組掃頻阻抗系統函數基本形式、掃頻阻抗曲線獲取技術及影響因素，進而判定基于掃頻阻抗曲線的繞組系統參數辨識技術；

其中在上述的步驟四中，基于繞組系統參數辨識技術進行繞組電路參數的影響因素及變化規律的歸納總結；

其中在上述的步驟五中，獲得繞組系統參數變化與故障類型、變形位置和變形程度等因素之間的聯系；

其中在上述的步驟六中，使用掃頻阻抗曲線的繞組電路參數辨識技術及其在繞組變形智能檢測技術對繞組變形進行判斷。

2.根據權利要求1所述的一種基于頻響分析FRA的繞組變形判斷方法，其特征在于：所述步驟三中，變壓器繞組等值電路模型建立方法基于測試繞組中漏感的變化，功率表W測得的是有功功率，伏特表V測得的是電壓有效值，安培表A測得的是電流有效值；

一般由于G10>>R1+R12，X10>>X1+X12，計算中可忽略G10與X10。由圖可知：

由測得的Z的變化，即可判定被試繞組狀態。

3.根據權利要求1所述的一種基于頻響分析FRA的繞組變形判斷方法，其特征在于：所述步驟一中，所述掃頻阻抗曲線是通過掃頻抗阻法判定而成。

4.根據權利要求3所述的一種基于頻響分析FRA的繞組變形判斷方法，其特征在于：所述掃頻抗阻法通過短路電抗法與頻響分析FAR法結合在一起獲得。

5.根據權利要求4所述的一種基于頻響分析FRA的繞組變形判斷方法，其特征在于：所述頻響分析FRA法是對于一個單入單出、線性時不變的無源網絡，其特性在頻率域上可用傳遞函數H(jω)描述，而變壓器繞組就是一個由線性的電阻、電感和電容等參數組成的無源線性兩端口網絡，當變壓器繞組發生變形后，必然導致其等效網絡相應部分的參數發生改變，其H(jω)也發生相應變化，這樣通過比較兩次測試得到的H(jω)，就可能判斷變壓器繞組的狀態是否正常。

6.根據權利要求4所述的一種基于頻響分析FRA的繞組變形判斷方法，其特征在于：所述掃頻抗阻法中，是將一穩定的正弦波掃頻信號通常為1～1000kHz施加到被試變壓器的一端，同時記錄該端和另一端的電壓幅值和相角，經處理可以得到被試變壓器的一組頻響曲線H(jω)。

7.根據權利要求4所述的一種基于頻響分析FRA的繞組變形判斷方法，其特征在于：所述掃頻抗阻法中，如果掃頻信號中包括有50Hz的工頻成分，可以根據原邊及副邊的信號計算得到變壓器的短路電抗。

8.根據權利要求4所述的一種基于頻響分析FRA的繞組變形判斷方法，其特征在于：所述掃頻抗阻法中，H(jω)可以看成是原邊電壓與副邊電流在頻域的一個比值，而顯然電壓與電流的比值對應是電抗的概念，如果能夠從頻率響應曲線的低頻區域推導出50Hz的值，H(jω)與短路電抗是對應的，可以用來進行變壓器繞組狀況的診斷，就可以用短路電抗法做判據。

9.根據權利要求8所述的一種基于頻響分析FRA的繞組變形判斷方法，其特征在于：所述掃頻抗阻法中，在使用短路電抗法做判斷依據時，需要在所選擇的低頻段，保證負載電流應足夠大，否則激磁電流的影響會導致結果的準確度大大降低，這也就要求頻響法使用的儀器應功率加大，電流足夠大才行。