[發明專利]一種變壓器絕緣結構的故障預測方法、裝置、設備及介質

有效

• 申請號: 202110635125.1
• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113378375B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 馬顯龍
• 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: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06T17/00
• 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

本申請公開了一種變壓器絕緣結構的故障預測方法、裝置、設備及介質，包括：先獲取變壓器絕緣結構的材料特性參數，并根據材料特性參數建立絕緣結構模型；再獲取目標物理場及目標物理場參數；接著，根據目標物理場參數及絕緣結構模型，獲取變壓器絕緣結構各個時刻的二維仿真數據；最后，根據二維仿真數據，對變壓器絕緣結構進行故障預測。本申請解決了由于現有技術在仿真建模過程中對參數的設置不合理，往往導致故障預測的結果不夠準確，進而無法實現對變壓器絕緣結構進行合理準確的故障預測的問題，實現了基于多物理場耦合作用下的仿真數據，對變壓器內部絕緣結構的故障分布情況進行精準預測，提高故障預測的準確度。

技術領域

本申請涉及變壓器技術領域，尤其涉及一種變壓器絕緣結構的故障預測方法、裝置、設備及介質。

背景技術

變壓器是指利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，其運行性能將直接影響電網的安全穩定。而變壓器絕緣結構是變壓器的主要部件之一，用于實現變壓器的內部絕緣與外部絕緣，變壓器絕緣結構正常工作是變壓器正常工作和運行的基本條件。

變壓器絕緣結構所采用的材料通常包括繞組、絕緣紙板、鐵芯及絕緣油，變壓器在運行過程中，這些材料會在電、熱、流等多種物理場的作用下，出現不可逆的性能下降，并最終導致變壓器絕緣結構的電、熱、機等多種形式電氣故障，對這些故障進行準確預測十分重要。

現有技術中，常常通過對變壓器絕緣結構進行絕緣性能的仿真試驗，來對變壓器絕緣結構進行故障預測。但由于在仿真建模過程中對參數的設置不合理，例如建模參數多設置為常數，對物理場分布情況的設置也與實際的物理場分布情況差異較大，往往導致故障預測的結果不夠準確，進而無法實現對變壓器絕緣結構進行合理準確的故障預測。

發明內容

為了解決由于現有技術在仿真建模過程中對參數的設置不合理，往往導致故障預測的結果不夠準確，進而無法實現對變壓器絕緣結構進行合理準確的故障預測的問題，本申請通過以下方面公開了一種變壓器絕緣結構的故障預測方法、裝置、設備及介質。

本申請第一方面公開了一種變壓器絕緣結構的故障預測方法，所述故障預測方法包括：

獲取變壓器絕緣結構的材料特性參數，并根據所述材料特性參數建立絕緣結構模型，所述材料特性參數包括鐵芯介電性能參數、絕緣油介電性能參數、絕緣紙介電性能參數及所述變壓器絕緣結構中各類型材料的幾何結構參數；

獲取目標物理場，并根據所述目標物理場獲取目標物理場參數，所述目標物理場為多種物理場中任一個物理場，所述目標物理場參數包括絕緣油介電非線性參數、絕緣紙介電非線性參數、絕緣油熱性能非線性參數及絕緣紙熱性能非線性參數；

根據所述目標物理場參數及所述絕緣結構模型，獲取所述變壓器絕緣結構各個時刻的二維仿真數據；

根據所述二維仿真數據，對所述變壓器絕緣結構進行故障預測。

可選的，所述根據所述目標物理場參數及所述絕緣結構模型，獲取所述變壓器絕緣結構各個時刻的二維仿真數據，包括：

根據所述目標物理場參數對所述絕緣結構模型進行多物理場耦合目標物理場仿真處理，并獲取所述變壓器絕緣結構各個時刻的二維仿真數據。

可選的，所述根據所述二維仿真數據，對所述變壓器絕緣結構進行故障預測，包括：

對所述二維仿真數據進行材料分類標記，分別獲取各類材料的所述二維仿真數據；

對所述各類材料的所述二維仿真數據分別進行光滑渲染處理，并獲取各個時刻的三維渲染數據；

獲取預先訓練好的故障預測模型；

將所述三維渲染數據輸入所述故障預測模型，獲取所述絕緣結構模型中的所述各類材料在未來各個時刻下的故障概率。