【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力设备绕组形变故障检测领域，具体为一种三相变压器绕组的匝间与相间形变模拟故障诊断方法。
技术介绍
1、在电力系统中，三相变压器作为关键的能量转换设备，其稳定运行对于保障整个电力系统的效率和安全性至关重要。三相变压器通过其绕组实现电压的变换与传输，是电能分配和传输的核心部件。然而，在长期运行过程中，三相变压器绕组可能因多种因素(如温度波动、机械振动、过载运行等)发生匝间与相间形变故障，这些故障不仅影响变压器的正常运行，还可能引发严重的设备事故，如匝间短路、相间短路甚至火灾，对电力系统和设备安全构成重大威胁。ss
2、现有的三相变压器绕组形变故障的诊断方法主要包括频率响应法、绝缘阻抗法、红外测温法等。这些方法在一定程度上能够检测和诊断绕组的形变故障，但在实际应用中仍存在一些局限性。例如，频率响应法在中低频段对绕组变形较为敏感，但在高频段受多种因素影响，诊断精度有限；绝缘阻抗法虽能反映绕组的绝缘状况，但对形变的直接检测能力较弱；红外测温法则更侧重于温度异常的检测，对形变故障的初期诊断效果有限。
3、公开号为cn117970051a的中国专利技术专利公开了一种变压器绕组故障模拟平台及混叠信号绝缘状态评估方法调整机械臂和供电参数使变压器绕组达到目标运行状态，以不同电信号参数多次开展混叠信号绝缘状态评估，通过对施加的振荡波信号时域及频域数据的分析，获得相应参数并计算得到变压器绝缘状态评估因子，进一步评估变压器绝缘状态。但是针对绕组的故障模拟存在局限性，无法实现三相绕组相间的故障设置，同时该绝缘评估算法
4、公开号为cn112924905a的中国专利技术专利公开了一种基于梯度电压高频振荡的变压器绕组绝缘评估方法测试梯度电压的高频振荡信号，通过权重方阵分解出近似信号和细节信号，有效提取不同频率成分的特征判断绕组绝缘状态。但是该方法仅可对单一绕组进行单次绝缘检测，而且该算法对测试中的信号并未进行预估模型的搭建，只进行了数据的提取分析，无法实现对于整个变压器绕组系统的运行状况的分析，同时缺少对于谐波信号的处理。
5、在此背景下，本专利技术提出了一种三相变压器绕组的匝间与相间形变故障模拟平台及其诊断方法。该平台基于先进的仿真技术和实时监测技术，能够模拟变压器绕组在不同工况下的形变过程，并通过综合诊断算法对形变故障进行快速准确的识别。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种三相变压器绕组的匝间与相间形变模拟故障诊断方法，解决了
技术介绍
中提到的技术问题。
3、(二)技术方案
4、一种三相变压器绕组的匝间与相间形变故障模拟平台及其诊断方法，使用机械装置模拟三相变压器绕组的匝间与相间的形变故障，并引入高压振荡波的技术对绕组形变故障进行诊断分析；装置的整体部分由以下部分组成：三相变压器绕组、精密环形运输轨道装置、振荡波检测信号发生器、信号检测装置、系统总控制计算机、钳形爪机械臂-1、钳形爪机械臂-2、钳形爪机械臂-3、钳形爪机械臂-4、钳形爪机械臂-5、钳形爪机械臂-6、穿刺头机械臂-1、穿刺头机械臂-2、穿刺头机械臂-3、穿刺头机械臂-4、穿刺头机械臂-5、穿刺头机械臂-6；精密环形运输轨道装置主要由以下部分组成：底板、主动轮组、从动轮组、传送皮带、皮带挡板、传送轨道、传输固定平台、气缸定位装置、平台固定装置、动力驱动装置；钳形爪机械臂主要由以下部分组成：钳形爪机械臂驱动底座、钳形爪机械臂轴1、钳形爪机械臂一级臂、钳形爪机械臂轴2、控制信号传输线、钳形爪机械臂二级臂、钳形爪机械臂连接轴杆、钳形爪机械臂轴3、钳形爪结构；穿刺头机械臂主要由以下部分组成：穿刺头机械臂驱动底座、穿刺头机械臂轴1、穿刺头机械臂一级臂、穿刺头机械臂轴2、穿刺头机械臂连接轴杆、穿刺头机械臂轴3、穿刺头结构；三相变压器绕组的匝间与相间形变故障模拟平台及其诊断方法包括以下步骤：
5、步骤一：模拟三相变压器绕组匝间与相间的形变故障，包括：
6、1)将三相变压器绕组放置在精密环形运输轨道装置中央合适位置并固定，随后根据故障模拟需求将钳形爪机械臂-1、钳形爪机械臂-2、钳形爪机械臂-3、钳形爪机械臂-4、钳形爪机械臂-5、钳形爪机械臂-6、穿刺头机械臂-1、穿刺头机械臂-2、穿刺头机械臂-3、穿刺头机械臂-4、穿刺头机械臂-5、穿刺头机械臂-6提前固定安装在精密环形运输轨道装置的传输固定平台上。
7、2)通过动力驱动装置驱动主动轮组转动，带动传送皮带开始运输，从动轮组跟随转动，传送轨道跟随传送皮带运输，带动传输固定平台运动，位于其上的不同类型机械臂装置随之运输到合适的位置，当机械臂运输至合适位置事，通过气缸定位装置将传输固定平台固定住，完成机械臂的位移。平台固定装置用于固定轨道平台与底板，皮带挡板用于防止皮带在运输过程中变形。
8、3)操控系统总控制计算机控制钳形爪机械臂-1、钳形爪机械臂-2、钳形爪机械臂-3、钳形爪机械臂-4、钳形爪机械臂-5、钳形爪机械臂-6、穿刺头机械臂-1、穿刺头机械臂-2、穿刺头机械臂-3、穿刺头机械臂-4、穿刺头机械臂-5、穿刺头机械臂-6对三相变压器绕组进行故障形变模拟，其中钳形爪机械臂主要通过调节钳形爪机械臂驱动底座、钳形爪机械臂轴1、钳形爪机械臂一级臂、钳形爪机械臂轴2、控制信号传输线、钳形爪机械臂二级臂、钳形爪机械臂连接轴杆、钳形爪机械臂轴3、钳形爪结构这些结构用于对三相变压器的高低压绕组以及各相绕组进行倾斜旋转等位置形变故障进行模拟；而穿刺头机械臂主要通过调节穿刺头机械臂驱动底座、穿刺头机械臂轴1、穿刺头机械臂一级臂、穿刺头机械臂轴2、穿刺头机械臂连接轴杆、穿刺头机械臂轴3、穿刺头结构这些结构用于对三相变压器的绕组的各匝间进行穿刺形变故障模拟。
9、4)当形变模拟完成后，通过振荡波检测信号发生器发出振荡波检测信号，通过故障模拟后的三相变压器绕组，输入信号检测装置，将该故障模拟下的变压器各相信号储存下来，用于后续的信号的诊断分析处理。
10、5)重复到的操作，模拟三相变压器绕组不同的匝间与相间下不同严重程度的形变故障，并通过信号检测装置检测并储存下来。
11、步骤二：处理数据，对形变故障进行处理分析。
12、三相变压器绕组的形变模拟过程和测量的状态空间模型可以表示为
13、xk＝f(xk-1)+wk-1+q zk＝h(xk)+vk+r
14、其中xk是状态向量，zk是测量向量，f(xk-1)和h(xk)分别是非线性状态和测量函数。q和r分别是过程和测量的平均值。wk＝μk-q和vk＝εk-r，其中μk和εk分别是过程和测量的噪声，由两个独立的零均值高斯分布产生，其协方差分别为qk-1和rk。现在，非零均值噪声统计如下
15、e[μk]＝q,cov[μkμj]＝qδkj
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种三相变压器绕组的匝间与相间形变模拟故障诊断方法，其特征在于：包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种三相变压器绕组的匝间与相间形变模拟...
【专利技术属性】
技术研发人员：何涛，韦宇，丁常松，金照盈，周福顺，陈建方，罗沙，王红伟，黄伟民，朱元杰，洪文生，魏乐乐，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司马鞍山供电公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。