[發明專利]一種基于梯度電壓高頻振蕩的變壓器繞組絕緣評估方法

有效

• 申請號: 202110141194.7
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112924905B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 周利軍;吳振宇;周猛
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01R31/62
• 分類號: G01R31/62;G01R31/12
• 代理公司: 武漢聚信匯智知識產權代理有限公司 42258
• 代理人: 馬尚偉

1.一種基于梯度電壓高頻振蕩的變壓器繞組絕緣評估方法，其特征在于：試驗研究平臺主要包括：信號采集系統1、電壓幅值調節旋鈕2、高壓直流電源3；電源連接開關9、信號采集連接開關7；信號輸入套管10、信號輸出套管8；箱體4、繞組5、鐵心6；具體測試方法包括以下步驟：

步驟一：測量試驗變壓器繞組梯度電壓下的高頻振蕩信號，包括：

測量變壓器繞組的高頻振蕩信號，將變壓器繞組輸入套管10與外部高頻高壓直流電源3連接，變壓器繞組輸出套管8與數據采集系統相連，高頻高壓電源系統在額定功率下升高電壓至各種梯度電壓U_i，待電壓穩定之后，斷開繞組輸入端高壓直流系統，輸出套管8通過數據采集裝置11測量繞組共10組高頻振蕩信號X_i(t)(X_i(t)＝[x₁ x₂......x_N])，采集數據點N個，其中U為額定電壓；

步驟二：變壓器繞組梯度電壓高頻振蕩信號特征提取，包括：

(1)根據梯度電壓高頻振蕩信號構造電壓矩陣H

H＝[X₁ X₂……X₁₀]

(2)根據p階權重方陣G_p對電壓矩陣進行特征提取，獲得近似信號特征矩陣Z_p，細節信號特征矩陣Z_pq

式中G_p(i，j)(p∈[1，10])是權重方陣，σ是寬度參數取1.5，G_p是p階權重方陣，

(3)通過q階權重方陣G_q對近似信號特征矩陣Z_p進行特征提取，計算細節信號特征矩陣Z_pq

式中G_q是q階權重方陣

步驟三：進行試驗變壓器絕緣狀態評估，包括：

(1)計算測量高壓振蕩曲線變壓器絕緣正常的近似信號矩陣對數誤差絕對和ASLE_P

ALSE_P＝sum(AS_P)

式中AS_P是P階近似信號特征矩陣每列的對數誤差絕對和，Z_p(：，j)和z_p(：，j)是測試信號和正常信號的P階近似信號特征矩陣第j列數據

(2)若平均近似信號矩陣對數誤差絕對和AASLE＞0.95，則變壓器絕緣狀態正常，否則需要通過對細節近似信號矩陣Z_pq提取特征進一步分析；

(3)計算各細節信號特征矩陣Z_pq的協同系數f₁^pq、反差系數f₂^pq、非相似性f₃^pq、對數熵f₄^pq、均值f₅^pq和方差f₆^pq：

(4)根據細節信號矩陣特征系數f_i^pq權重化后的特征參數W_i，計算絕緣狀態判斷系數Q，根據以下表各判斷變壓器絕緣狀態

式中是變壓器正常時的特征參數，是變壓器檢測時的特征參數；

(5)當Q＞1時，變壓器絕緣狀態屬于嚴重破損；當0.6＜Q≤1，變壓器絕緣狀態屬于明顯破損；當0＜Q≤0.6時，變壓器屬于輕微破損。