[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 201910992331.0
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN110645888A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設(shè)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(guān)春梅;張麗雪;馬作源;馮蕾;祝春偉;趙璞煜;張楊
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司撫順供電公司;國家電網(wǎng)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(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 姜婷婷

本發(fā)明公開了一種基于頻響分析FRA的繞組變形判斷方法，包括如下步驟：根據(jù)變壓器繞組等值電路模型建立方法，分析繞組物理形態(tài)對繞組RLC等分布參數(shù)的影響規(guī)律，判定繞組系統(tǒng)參數(shù)辨識技術(shù)，對繞組電路參數(shù)的影響因素歸納總結(jié)，獲得繞組系統(tǒng)參數(shù)變化與變形因素的聯(lián)系，使用掃頻阻抗曲線進行判斷，將短路電抗法與頻響法結(jié)合在一起，可以稱之為“掃頻阻抗法”，掃頻阻抗法是一種新型變壓器繞組變形測試方法，很好地結(jié)合了以上兩種測試方法的特點，且在測試原理上有較大的突破，并具有測試設(shè)備簡單易攜、靈敏度高和判據(jù)明確等優(yōu)勢，利用該方法，一次測試便可獲得變壓器掃頻阻抗曲線和短路阻抗值，有效地減小了多次接線所造成的誤差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及繞組技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于頻響分析FRA的繞組變形判斷方法。

背景技術(shù)

變壓器是電力系統(tǒng)中重要的電氣設(shè)備之一，其安全運行對于保證電網(wǎng)安全意義重大，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料介紹，變壓器繞組是變壓器事故損壞的主要部位，變壓器繞組抗短路能力差是造成變壓器運行損壞的主要原因，隨著電網(wǎng)容量的不斷增大，超高壓與特高壓電力系統(tǒng)的逐步建立，大容量、大區(qū)域互聯(lián)和西電東送等復雜系統(tǒng)的即將形成，對電力系統(tǒng)的安全運行和供電可靠性都提出了更高的要求，特別是隨著超高壓輸電系統(tǒng)全國聯(lián)網(wǎng)、緊湊型輸電線路的建成、帶有靜補或串補的交流柔性超高壓輸電系統(tǒng)的采用，輸電系統(tǒng)的短路電流將達到較高水平，如63kA，這就要求各變壓器產(chǎn)品都能承受較高短路電流所產(chǎn)生的較大電動力和機械力，隨著電網(wǎng)容量的日益增大，短路容量亦隨之增大，短路故障造成的變壓器損壞事故呈上升趨勢，而因外部短路造成變壓器繞組變形，又是變壓器運行過程中的常見故障，嚴重威脅著系統(tǒng)的安全運行。當變壓器在運行過程中遭受短路故障電流沖擊時，在變壓器繞組內(nèi)將流過很大的短路電流，短路電流在與漏磁場的互相作用下，產(chǎn)生很大的電動力，這時每個繞組都將承受巨大的、不均勻的徑向電動力和軸向電動力，另外，變壓器在運輸、安裝等過程中也可能受到意外的碰撞沖擊、顛簸和振動等。在這些力(電動力或機械力)的作用下，繞組可能產(chǎn)生機械位移和變形，并可能引發(fā)絕緣損傷、繞組短路和燒毀等嚴重的變壓器事故，此外，保護系統(tǒng)存在死區(qū)或動作失靈都會導致變壓器承受短路電流作用的時間長，這也是繞組發(fā)生變形的原因之一，因此，設(shè)計一種基于頻響分析FRA的繞組變形判斷方法是很有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于頻響分析FRA的繞組變形判斷方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：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(jù)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(tài)對繞組RLC等分布參數(shù)的影響規(guī)律；步驟三，判定繞組系統(tǒng)參數(shù)辨識技術(shù)；步驟四，對繞組電路參數(shù)的影響因素歸納總結(jié)；步驟五，獲得繞組系統(tǒng)參數(shù)變化與變形因素的聯(lián)系；步驟六，使用掃頻阻抗曲線進行判斷；

其中在上述的步驟一中，根據(jù)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(tài)；

其中在上述的步驟二中，分析繞組物理形態(tài)對繞組RLC等分布參數(shù)的影響規(guī)律；

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

其中在上述的步驟四中，基于繞組系統(tǒng)參數(shù)辨識技術(shù)進行繞組電路參數(shù)的影響因素及變化規(guī)律的歸納總結(jié)；

其中在上述的步驟五中，獲得繞組系統(tǒng)參數(shù)變化與故障類型、變形位置和變形程度等因素之間的聯(lián)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(shù)辨識技術(shù)及其在繞組變形智能檢測技術(shù)對繞組變形進行判斷。

根據(jù)上述技術(shù)方案，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；