【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力设备故障诊断，具体涉及一种基于欠阻尼振荡特征的变压器绕组机械与绝缘状态检测方法。
技术介绍
1、变压器作为电力系统中举足轻重的关键设备，其能否安全稳定运行对于国民生产生活秩序的维持尤为重要。然而，由于变压器绕组易遭受机械应力或短路冲击作用，导致绕组机械结构和绝缘状态出现劣化，在累积效应下逐步演变为绕组机械故障与绝缘故障，进一步影响变压器的正常运行，严重时可造成变电站起火爆炸。通过调研发现，40%以上的变压器故障是由于绕组故障引发的。因此对变压绕组的机械与绝缘状态进行有效检测，可以大大降低变压器发生严重事故。
2、变压器绕组可视为由电感、电阻、电容等参数构成的集总电路参数等值网络构成。变压器机械与绝缘状态改变时，绕组等值网络中的电感、电阻、电容参数会相应发生变化，从而可以通过绕组欠阻尼振荡波特征来判断绕组故障情况。但是目前与绕组振荡波相关的技术无法准确区分绕组的机械故障与绝缘故障，针对该问题，本专利技术介绍了一种基于欠阻尼振荡特征的变压器绕组机械与绝缘状态检测方法，具有对绕组机械与绝缘状态准确检测、流程清晰等优点，对于保障电力系统的运行可靠性具有重要的意义。
技术实现思路
1、本申请提供了一种基于欠阻尼振荡特征的变压器绕组机械与绝缘状态检测方法，根据所提出的方法能够准确、有效的判断变压器绕组机械与绝缘状态。
2、本申请提供了一种基于欠阻尼振荡特征的变压器绕组机械与绝缘状态检测方法，所述方法包括：
3、(1)、通过欠阻尼振荡曲线测试系统
4、(2)、计算欠阻尼振荡曲线的振荡波动因子：
5、 （1）
6、其中，wij为欠阻尼振荡曲线的振荡平稳点组合i、 j间的振荡波动因子，i=0, 1,2,…，j=i+1；ub为欠阻尼振荡曲线的衰减极限稳定值；ufmax为首个振荡平稳点组合内的电压极大值；ufmin为第二个振荡平稳点组合内的电压极小值；k1、k2为与变压器电压等级、容量相关的振荡极限补偿常数因子；当时判断欠阻尼振荡波动未终止，令i=i+1，重复计算欠阻尼振荡曲线的振荡波动因子；当时判断欠阻尼振荡波动终止，选取包含前j个电压波谷值的振荡波曲线波段为阻尼振荡特征分析带；是与变压器等级、容量相关的常数；
7、(3)、基于选取出的阻尼振荡特征分析带，计算多维度特征关系式wc：
8、 （2）
9、其中， q为阻尼振荡特征分析带具有的总振荡平稳点数，p=q-1, i=0, 1, 2,…，j=i+1；nt为阻尼振荡特征分析带中曲线的采样点数，unt为阻尼振荡特征分析带中第n个数据的电压值；当时判断待检测变压器绕组正常；当时判断变压器绕组存在故障；是和变压器电压等级、容量相关的归一化常数；
10、(4)、判断变压器绕组存在故障后，对阻尼振荡特征分析带进行图像矩阵重构处理，具体如下式为：
11、 （3）
12、 （4）
13、其中，x和y分别为阻尼振荡特征分析带中数据点的时间值和电压值，y=f(x)为重构曲线关系式， xi、yi和m为阻尼振荡特征分析带中第i个极小值点对应的时间值、电压值和极小值点的总个数，ci为重构曲线的第i段分段系数，k表示极小值点序号的常数；a为阻尼振荡特征分析带与重构曲线围成的图像矩阵，b为结构元素，em为m维空间，d和v为元素变量，a和b为子元素单元；
14、(5)、计算重构阻尼振荡特征分析带图像的平均粗糙度wm：
15、 （5）
16、 （6）
17、 （7）
18、其中，k为图像矩阵活动窗口的像素数量指数因子，h (i, j)为位于图像矩阵(i,j)处像素的灰度值，x、w和y、l分别为重构图像的宽度变量、有效宽度值和高度变量、有效高度值；当时判断变压器绕组仅存在机械故障；当时判断变压器绕组同时存在机械及绝缘故障；当时判断变压器绕组仅存在绝缘故障；、是和变压器电压等级、容量相关的归一化常数。
19、本专利技术的有益效果在于，通过欠阻尼振荡曲线测试系统获取变压器绕组的欠阻尼振荡波数据后，首先利用振荡波动因子wij确定阻尼振荡特征分析带，然后计算多维度特征关系式wc， 诊断绕组是否发生故障；判断绕组存在故障后，对阻尼振荡特征分析带进行图像矩阵重构处理，计算重构图像的平均粗糙度wm，区分绕组机械故障与绝缘故障；为变压器绕组机械与绝缘状态评估提供参考，提高绕组状态的检测精度。
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1.一种基于欠阻尼振荡特征的变压器绕组机械与绝缘状态检测方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种基于欠阻尼振荡特征的变压器绕组...
【专利技术属性】
技术研发人员：何涛，魏敏，张宇，许钒，汪隆臻，华云梅，韦宇，
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：
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