油浸式变压器的故障检测方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种油浸式变压器的故障检测方法、装置、设备及存储介质，方法包括：根据位于不同平面的多个温度检测件分别达到第二预设阈值的时长来获取所有时长之间的比值关系，并基于同一个温度检测件在每个坐标点输出一个满足比值关系的虚拟长度值并生成一个虚拟球面，调整所有虚拟长度值的大小，以致所有虚拟球面相交于一个交点，交点即为线圈组的故障点。本申请利用了变压器油为均匀介质的特性，结合温度传导时长所形成的比例值来定义虚拟球面的半径比例值，基于该比例值改变所有虚拟球面的半径来获取每个温度检测件与故障点的距离，并不需要计算出每个温度检测件所在辐射面的热通量，从而简化了计算过程。从而简化了计算过程。从而简化了计算过程。

【技术实现步骤摘要】
油浸式变压器的故障检测方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及电气设备
，尤其涉及一种油浸式变压器的故障检测方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]电气设备（Electrical Equipment）是在电力系统中对发电机、变压器、电力线路、断路器等设备的统称。电力在我们的生活和生产中所发挥的重要作用不容忽视，其带给我们极大的便利，成为我们生产生活中的重要能源，不同场景的电力需求、电力配给、电力传输，都需要使用电气设备进行配给或传输。
[0003]在电力电气系统中，变压器是输配电的基础设备，广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域。油浸变压器是一种结构更合理、性能更优良的新型高性能变压器，其立体卷铁芯由于其三个芯柱是等边三角形的立体排列，其磁路中无空气隙，卷绕更紧密，三个磁路长度一致，且都最短，铁芯芯柱的横截面积更接近于圆形，因此性能进一步提高，损耗降低，噪声降低，三相平衡，减少三次谐波分量，该产品更适用于城乡、工矿企业电网改造，更适用于组合式变压器和预装式变电站用变压器。
[0004]目前对于油浸式变压器的故障检测方法主要为振动分析法、气相色谱仪技术、红外光谱技术等。前述方法均只能对油浸式变压器的整机进行检查，并不能获取油浸式变压器的故障点，在检测到油浸式变压器存在故障后，需要对油浸式变压器内的各个部件进行逐一检查以确定故障点的位置。
[0005]中国专利“202211458657.3－油浸式变压器故障检测方法、装置、设备、介质及系统”公开了“方法包括：获取目标油浸式变压器内的局部放电信号、变压器油溶解气体数据、升温位置温度数据以及变压器内腔光电图像；根据所述局部放电信号，确定放电量上限评估数值、脉冲重复率评估数值以及平均放电量评估数值；根据所述变压器油溶解气体数据，确定目标溶解气体比例评估值；根据所述升温位置温度数据，确定升温位置温度等级，并根据所述变压器内腔光电图像，确定图像灰度参数；根据所述放电量上限评估数值、所述脉冲重复率评估数值、所述平均放电量评估数值、所述目标溶解气体比例评估值、所述升温位置温度等级、所述图像灰度参数以及故障评估映射表，确定目标油浸式变压器故障类型以及目标油浸式变压器故障等级。”该专利通过利用多维的特征提取结果进行评估，可以更加准确地确定出目标油浸式变压器的故障类型与故障级别，解决了现有技术中由于参考特征量参数较少，导致的故障诊断效果不佳的问题，能够丰富可参考特征量参数的维度，提升油浸式变压器故障诊断效果。但该专利同样只能对油浸式变压器的整机进行检查，并不能获取油浸式变压器的故障点，在检测到油浸式变压器存在故障后，需要对油浸式变压器内的各个部件进行逐一检查以确定故障点的位置。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种油浸式变压器的故障检测方法、装置、设备及存
储介质，以解决现有技术只能对油浸式变压器的整机进行检查，并不能获取油浸式变压器的故障点，在检测到油浸式变压器存在故障后，需要对油浸式变压器内的各个部件进行逐一检查以确定故障点的位置的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种油浸式变压器的故障检测方法，所述油浸式变压器包括承装于变压器壳体内的变压器油以及浸泡于所述变压器油中的线圈组，所述线圈组位于所述壳体的预设位置，所述变压器壳体的内侧壁上固定装设有至少四个未处于同一平面的温度检测件，所述故障检测方法包括：根据所述变压器壳体的长度走向、宽度走向、高度走向依次定义x轴、y轴、z轴，以生成空间直角坐标系；以预设比例尺分别获取每个温度检测件在所述空间直角坐标系中的坐标点；间隔第一预设时长分别获取所有温度检测件检测到的第一实时温度，并判断是否有第一实时温度达到第一预设阈值；若是，则分别获取每个温度检测件达到第二预设阈值的时长，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值；获取所有时长之间的比值关系；基于同一个温度检测件在每个坐标点输出一个虚拟长度值，并使所有虚拟长度值满足所述比值关系；分别以每个坐标点为球心、每个虚拟长度值为半径生成一个虚拟球面；在所述空间直角坐标系中输出所有虚拟球面，并根据所述比值关系调整所有虚拟长度值的大小，以致所有虚拟球面相交于一个交点，所述交点即为所述线圈组的故障点。
[0008]作为本申请的进一步改进，基于同一个温度检测件在每个坐标点输出一个虚拟长度值，并使所有虚拟长度值满足所述比值关系，包括：分别在每个坐标点以所述预设比例尺的最小单位输出一个基础长度，所述基础长度为所述比值关系中的最小值；基于同一个坐标点根据所述比值关系叠加所述基础长度以形成符合所述比值关系的所述虚拟长度值。
[0009]作为本申请的进一步改进，分别获取每个温度检测件达到第二预设阈值的时长，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值，之后，包括：获取所有时长的最小值和最大值；根据所述最小值与所述最大值构建时长区间；将所述时长区间拆分为至少两个连续的子区间；依次赋予每个子区间一个预警等级，每个预警等级相比于上一个预警等级依次递减。
[0010]作为本申请的进一步改进，依次赋予每个子区间一个预警等级，每个预警等级相比于上一个预警等级依次递减，之后，包括：分别获取每个时长相对应的预警等级；根据预设算法计算所有预警等级的加权平均值；获取与所述加权平均值相邻的两个预警等级并发送至外部接收端。
[0011]作为本申请的进一步改进，在所述空间直角坐标系中输出所有虚拟球面，并根据所述比值关系调整所有虚拟长度值的大小，以致所有虚拟球面相交于一个交点，所述交点即为所述线圈组的故障点，包括：分别获取每个坐标点在所述空间直角坐标系中的坐标、、、；分别获取每个虚拟球面的方程式并整合为方程组（1）：（1）；其中，为所述交点的坐标，、、、分别为每个坐标点到所述交点的距离，即每个虚拟长度值；将所述方程组（1）变换为矩阵（2），并求解所述矩阵（2）得到所述交点的坐标：（2）；获取所述线圈组分别到所述空间直角坐标系的x轴、y轴、z轴的实际距离；在所述空间直角坐标系中根据所有实际距离构建所述线圈组的等效虚拟模型；在所述等效虚拟模型输出所述交点的坐标，并获取所述交点与所述等效虚拟模型的重合点，所述重合点即为所述故障点；将所述重合点及所述虚拟模型整合为故障位置信息并发送至外部接收端。
[0012]作为本申请的进一步改进，将所述方程组（1）变换为矩阵（2），并求解所述矩阵（2）得到所述交点的坐标，之后，包括：重复至少两次获取每个虚拟长度值并分别以、、、代入所述矩阵（2）中求解得到所述交点的坐标；根据式（3）分别计算得到所有交点的标准误差：（3）；其中，为每个交点的坐标，为所有交点的平均值，为所有交点的个数；判断所述标准误差是否小于第四预设阈值；若是，则判定为故障点位置准确。
[0013]作为本申请的进一步改进，获取与所述加权平均值相邻的两个预警等级并发送至
外部接收端，之后，包括：间隔第二预设时长通过预设策略获取所述变压器油的实时导热系数；判断所述实时导热系数是否超过第三预设阈值；若是，则生成变压器油变质信号并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油浸式变压器的故障检测方法，所述油浸式变压器包括承装于变压器壳体内的变压器油以及浸泡于所述变压器油中的线圈组，所述线圈组位于所述壳体的预设位置，所述变压器壳体的内侧壁上固定装设有至少四个未处于同一平面的温度检测件，其特征在于，所述故障检测方法包括：根据所述变压器壳体的长度走向、宽度走向、高度走向依次定义x轴、y轴、z轴，以生成空间直角坐标系；以预设比例尺分别获取每个温度检测件在所述空间直角坐标系中的坐标点；间隔第一预设时长分别获取所有温度检测件检测到的第一实时温度，并判断是否有第一实时温度达到第一预设阈值；若是，则分别获取每个温度检测件达到第二预设阈值的时长，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值；获取所有时长之间的比值关系；基于同一个温度检测件在每个坐标点输出一个虚拟长度值，并使所有虚拟长度值满足所述比值关系；分别以每个坐标点为球心、每个虚拟长度值为半径生成一个虚拟球面；在所述空间直角坐标系中输出所有虚拟球面，并根据所述比值关系调整所有虚拟长度值的大小，以致所有虚拟球面相交于一个交点，所述交点即为所述线圈组的故障点。2.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器的故障检测方法，其特征在于，基于同一个温度检测件在每个坐标点输出一个虚拟长度值，并使所有虚拟长度值满足所述比值关系，包括：分别在每个坐标点以所述预设比例尺的最小单位输出一个基础长度，所述基础长度为所述比值关系中的最小值；基于同一个坐标点根据所述比值关系叠加所述基础长度以形成符合所述比值关系的所述虚拟长度值。3.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器的故障检测方法，其特征在于，分别获取每个温度检测件达到第二预设阈值的时长，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值，之后，包括：获取所有时长的最小值和最大值；根据所述最小值与所述最大值构建时长区间；将所述时长区间拆分为至少两个连续的子区间；依次赋予每个子区间一个预警等级，每个预警等级相比于上一个预警等级依次递减。4.根据权利要求3所述的一种油浸式变压器的故障检测方法，其特征在于，依次赋予每个子区间一个预警等级，每个预警等级相比于上一个预警等级依次递减，之后，包括：分别获取每个时长相对应的预警等级；根据预设算法计算所有预警等级的加权平均值；获取与所述加权平均值相邻的两个预警等级并发送至外部接收端。5.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器的故障检测方法，其特征在于，在所述空间直角坐标系中输出所有虚拟球面，并根据所述比值关系调整所有虚拟长度值的大小，以致所有虚拟球面相交于一个交点，所述交点即为所述线圈组的故障点，包括：
分别获取每个坐标点在所述空间直角坐标系中的坐标、、、；分别获取每个虚拟球面的方程式并整合为方程组（1）：（1）；其中，为所述交点的坐标，、、、分别为每个坐标点到所述交点的距离，即每个虚拟长度值；将所述方程组（1）变换为矩阵（2），并求解所述矩阵（2）得到所述交点的坐标：（2）；获取所述线圈组分别到所述空间直角...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨正乾，赵刚，朱传翔，罗剑峰，陈斌，朱锴，李毅，黄小平，徐家伟，王敏，
申请(专利权)人：通变电器有限公司，
类型：发明
国别省市：