[發明專利]變壓器繞組在空載合閘下的機械狀態檢測判斷方法

有效

• 申請號: 202110282781.8
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113514784B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 李勇;許洪華;張勇;馬宏忠;陳冰冰;劉寶穩;陳壽龍;朱昊;朱雷;王凌燕;王徐延;劉金品
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司南京供電分公司;河海大學
• 主分類號: G01R31/72
• 分類號: G01R31/72;G01R31/62;G01H17/00
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 閆彪

本發明涉及一種變壓器繞組在空載合閘下的機械狀態檢測判斷方法，屬于電力變壓器安全監測技術領域。該方法先通過試驗四種狀態的同一型號變壓器在空載合閘下產生的時域振動加速度信號，在對時域振動加速度信號經WOA?VMD分解后得到分別處于100Hz、200Hz和400Hz三種頻率的IMF1分量頻譜峰值，并得到四種狀態的同一型號變壓器的四種情況；然后采集待檢測變壓器在空載合閘時的時域振動加速度信號，經WOA?VMD分解后得到處于100Hz、200Hz和400Hz三種頻率的IMF1分量頻譜峰值，以前面得到四種情況作為判斷條件，對待檢測變壓器的三種頻率的IMF1分量頻譜峰值進行比較，以判斷待檢測變壓器的繞組機械狀態屬于四種狀態之一。本發明提供的檢測判斷方法診斷及時、準確、可靠且簡便易行。

技術領域

本發明涉及一種變壓器繞組在空載合閘條件下的機械狀態檢測判斷方法。屬于電力變壓器安全監測技術領域。

背景技術

電力變壓器作為電力系統中的重要設備，承擔著電壓變換、電能分配和電能傳輸的作用，電力變壓器的正常運行，是電力系統安全、可靠、優質、經濟運行的重要保證。統計分析表明，相當數量的變壓器故障來自于繞組松動變形。繞組松動變形作為變壓器繞組的潛伏性缺陷，提前預警是防止故障擴大的有效手段。目前，診斷變壓器繞組有短路電抗法、基于穩態電流振動法等在線方法。基于變壓器運行中短路故障擾動造成的特征離線診斷方法的提前告警能力差，診斷滯后；基于穩態振動信號的變壓器繞組故障診斷方法抗干擾能力弱，故障診斷和故障程度識別的靈敏性和準確度低。

運行中的變壓器振動信號主要為鐵心振動和繞組振動的疊加。變壓器在遭受勵磁涌流沖擊時，由于沖擊電流幅值遠遠高于額定電流，繞組振動將遠大于鐵心振動，可認為涌流沖擊時變壓器振動主要由繞組振動引起。現有振動分析法通過測量傳遞到油箱壁的振動信號來檢測變壓器的繞組狀態，但缺少通過對振動信號的分析來判斷繞組機械狀態的方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：利用變壓器的振動信號來實現對變壓器繞組機械狀態的判斷。

本發明為解決上述技術問題提出的技術方案是：一種變壓器繞組在空載合閘下的機械狀態檢測判斷方法，執行如下步驟：

1)選擇以下四種狀態的同一型號變壓器進行試驗，

①繞組100％標準壓緊力處于無松動的正常機械狀態的第一狀態，

②繞組90％標準壓緊力處于10％的輕微松動機械狀態的第二狀態，

③繞組70％標準壓緊力處于30％的中度松動機械狀態的第三狀態，

④繞組50％標準壓緊力處于50％的嚴重松動機械狀態的第四狀態；

在分別處于四種狀態的同一型號變壓器上分別布置振動加速度傳感器，并分別采集四種狀態的同一型號變壓器在空載合閘時的時域振動加速度信號；

2)對第1)步驟中采集到的時域振動加速度信號經WOA-VMD分解后得到分別處于100Hz、200Hz和400Hz三種頻率的IMF1分量頻譜峰值，得到所述四種狀態的同一型號變壓器的四種情況分別如下：

A.處于所述第一狀態的情況是，100Hz的IMF1分量頻譜峰值大于400Hz的IMF1分量頻譜峰值的3倍以上，或者200Hz的IMF1分量頻譜峰值大于400Hz的IMF1分量頻譜峰值的7倍以上；

B.處于所述第二狀態的情況是，100Hz的IMF1分量頻譜峰值大于400Hz的IMF1分量頻譜峰值的5倍以上，或者200Hz的IMF1分量頻譜峰值大于400Hz的IMF1分量頻譜峰值的7倍以上；；

C.處于所述第三狀態的情況是，400Hz的IMF1分量頻譜峰值大于100Hz的IMF1分量頻譜峰值的4倍以上或大于200Hz的IMF1分量頻譜峰值的7倍以上；；