【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变压器/电抗器等大型充油类电力设备在线监测和故障诊断，特别涉及一种基于多类型局部放电传感器的变压器故障综合诊断方法。
技术介绍
1、变压器作为电网的核心枢纽设备，直接影响电力系统的安全运行。根据变压器放电过程中的“声、光、电”不同特征量，变压器放电监测主要包括：超声波局放监测、高频局放监测、超高频局放监测。当前各种监测手段自成系统，缺少变压器故障状态下对多状态量变化情况的综合分析能力，导致变压器放电故障诊断准确性低、定位精度低、诊断结果可靠性不足。
2、因此，急需一种基于多类型局部放电传感器的变压器故障综合诊断方法，以便通过综合分析变压器的监测数据，实现变压器放电故障诊断，以提升变压器故障预警能力和健康状态评估能力。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种基于多类型局部放电传感器的变压器故障综合诊断方法。根据变压器放电过程中的“声、光、电”不同特征量，变压器放电监测主要包括：超声波局放监测、高频局放监测、超高频局放监测。通过综合分析变压器超声波局放传感器数据、高频局放传感器数据、超高频局放传感器数据、噪音传感器数据，实现变压器放电故障的定性、定量、定位诊断，提升变压器故障预警能力和健康状态评估能力。
2、本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：基于多类型局部放电传感器的变压器故障综合诊断方法，包括以下步骤：
3、通过多种类型传感器采集变压器的局部放电信号；
4、根据局部放电信号的特征量，进行变压器放电故障分析，以实现变
5、所述多种类型传感器，包括超声波局放传感器、高频局放传感器、超高频局放传感器、噪音传感器。
6、所述进行变压器放电故障分析，包括变压器放电故障定性分析，具体步骤如下：
7、分别获取高频局放传感器监测的局部放电信号幅值和频次、超高频局放传感器监测的局部放电信号幅值和频次、噪音传感器监测的局部放电幅值；
8、将高频局放传感器监测的局部放电信号幅值与噪音传感器监测的局部放电幅值的若干倍进行比较，分别用不同的比较结果表示预警或非预警。
9、所述进行变压器放电故障分析，包括变压器放电故障定量分析方法，具体步骤如下：
10、1)将高频局部放电传感器最大幅值与噪音传感器幅值差值作为放电故障强度，用于定量分析变压器放电故障强度；
11、2)对于高频局放传感器的特征量执行如下步骤：
12、2.1)计算各特征量在m天内变化率：
13、δpx％＝(px0-px)/px0
14、式中，δpx％表示各特征量在m天内的变化率，x∈{1，2，3}，p1表示最大放电幅值，p2表示平均放电幅值；p3表示平均脉冲数；px0表示各特征量m天前历史数据记录，如果变压器投运未达到m天，可以采用变压器开始正式投运当天的历史数据；
15、2.2)将变化率代入置信度函数：
16、
17、式中，a(δpx％)表示最大放电幅值、平均放电幅值、平均脉冲数各特征量预警程度的隶属度函数值，x∈{1，2，3}；得到变压器所监测到的放电故障对变压器整体威胁率为max{a(δpx％)|x∈{1，2，3}}；
18、2.3)将变压器放电故障对整体威胁率与阈值进行比较；若大于阈值，则变压器应发出局放超过注意值预警；否则结合变压器油中溶解气体监测数据值人为判断是否发出局放超过注意值预警。
19、所述进行变压器放电故障分析，包括变压器放电故障定位分析方法，具体步骤如下：
20、第一步、区域定位：高频局放传感器经套管末屏接变压器接地，其局放信号为pb；本体高频局放传感器设于铁心或夹件接地线上，其局放信号为pt；
21、套管测得信号pb>本体测得信号pt，则认为局放信号大概率发生在套管和升高区域；
22、套管测得信号pb<本体测得信号pt，则认为局放信号大概率发生在本体区域；
23、本体测得信号pt-△pt<套管测得信号pb<本体测得信号pt+△pt，△pt表示偏差限值，且放电量均达到预警值，则认为大概率在本体和套管内均存在局放信号；
24、第二步、分块定位：当通过第一步判定局放发生在变压器本体区域，通过分块定位法缩小变压器本体发生局放的判定范围，包括以下步骤：
25、选用特高频局放传感器接收到的电磁波信号作为放电的时间起点，分别识别8个超声波局放传感器收到局放信号的时间ti，i＝1,2,3，4,5,6,7,8，min{ti}的传感器所在分块，为局放发生概率最大分块；
26、第三步、精准定位：根据变压器结构，选取声信号传播路径相对较短的4个超声波局放传感器进行精确定位分析，即对于每个分块，选择当前分块以及与其直接相邻的分块内的传感器；
27、4个超声波局放传感器的坐标设置分别为s1(x1,y1,z1)、s2(x2,y2,z2)、s3(x3,y3,z3)、s4(x4,y4,z4)，声波的速度用vt表示，不同超声波局放传感器收到局放信号的时间为ti，i＝1,2,3,5；变压器内部放电位置坐标为(x,y,z)，通过对不同超声波局放传感器与放电位置之间的关系求解，得到变压器内部放电位置(x,y,z)。
28、所述对不同超声波局放传感器与放电位置之间的关系求解，采用最小二乘法。
29、基于多类型局部放电传感器的变压器故障综合诊断系统，包括：
30、传感器单元，包括多种类型传感器；
31、数据采集单元，用于通过传感器单元采集变压器的局部放电信号；
32、数据处理单元，用于提取传感器单元中各传感器的局部放电信号特征量；
33、数据分析单元，用于根据局部放电信号特征量，进行变压器放电故障分析，以实现变压器的故障综合诊断。
34、本专利技术具有以下有益效果及优点：
35、(1)本专利技术通过综合分析变压器超声波局放传感器数据、高频局放传感器数据、超高频局放传感器数据、噪音传感器数据，实现变压器放电故障的定性、定量、定位诊断分析。
36、(2)本专利技术提出的变压器放电故障定性分析模块，建立基于高频局部放电信号和超高频局部放电信号的告警条件编码表，提升变压器放电故障预警的可靠性。
37、(3)本专利技术提出的变压器放电故障电量分析模块，除可以分析出放电强度量化数据为，还可以分析出放电故障对本体威胁概率，提升变压器放电故障诊断评估能力。
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1.基于多类型局部放电传感器的变压器故障综合诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于多类型局部放电传感器的变压器故障综合诊断方法，其特征在于，所述多种类型传感器，包括超声波局放传感器、高频局放传感器、超高频局放传感器、噪音传感器。
3.根据权利要求1所述的基于多类型局部放电传感器的变压器故障综合诊断方法，其特征在于，所述进行变压器放电故障分析，包括变压器放电故障定性分析，具体步骤如下：
4.根据权利要求1所述的基于多类型局部放电传感器的变压器故障综合诊断方法，其特征在于，所述进行变压器放电故障分析，包括变压器放电故障定量分析方法，具体步骤如下：
5.根据权利要求1所述的基于多类型局部放电传感器的变压器故障综合诊断方法，其特征在于，所述进行变压器放电故障分析，包括变压器放电故障定位分析方法，具体步骤如下：
6.根据权利要求1所述的基于多类型局部放电传感器的变压器故障综合诊断方法，其特征在于，所述对不同超声波局放传感器与放电位置之间的关系求解，采用最小二乘法。
7.基于多类型局部放电传感
...【技术特征摘要】
1.基于多类型局部放电传感器的变压器故障综合诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于多类型局部放电传感器的变压器故障综合诊断方法，其特征在于，所述多种类型传感器，包括超声波局放传感器、高频局放传感器、超高频局放传感器、噪音传感器。
3.根据权利要求1所述的基于多类型局部放电传感器的变压器故障综合诊断方法，其特征在于，所述进行变压器放电故障分析，包括变压器放电故障定性分析，具体步骤如下：
4.根据权利要求1所述的基于多类型局部放电传感器的变压器故障综合诊断...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹成，张鹏，周仕渠，闫睿智，裴广超，
申请(专利权)人：特变电工智慧能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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