【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力设备故障诊断，具体涉及一种基于频响-阻抗-电容量综合模型对变压器绕组变形的评估方法。
技术介绍
1、在所有故障类型中，变压器绕组变形故障算是较为严重的一种。通常把变压器绕组受电动力冲击后出现的纵向压缩、轴向拉伸、绕组鼓包、扭曲等表象统称为绕组变形。虽然电力变压器绕组轻微变形对其正常工作没有明显影响，但严重的绕组变形故障却对变压器的危害极大，如严重的绕组变形可能会损坏变压器内部结构，会造成变压器的强迫停运，可能会导致很大范围内的地区停电，损失很大负荷，对电网的供电可靠性和社会的经济发展造成不利影响。绕组在轻微变形会让绕组的抗短路能力降低，此时若绕组在遭受到多次短路电动力冲击，就会让绕组出现严重形变，这时就可能损坏绕组间的垫块以及绕组绝缘，出现局部放电等故障，在这些因素的共同作用下就会促使绕组严重变形。
2、变压器绕组变形故障判定的常用三种方法:频率响应法、短路阻抗法、组电容量法。频响法是电力系统中常用的检测变压器绕组变形的方法，具有信噪比好与重复性高的优点，同时测试简单，使用方便，若绕组发生形变，则相应的频响曲线以及结构参数(电感、电容等)就会改变。利用电容量法测试到的变压器绕组电容量值与资料库里的值对比差距大，则绕组可能发生形变。本专利技术综合这三种常用方法进行协同诊断，克服了单一方法在判断绕组故障时的缺点，提出了一种基于频响-阻抗-电容量综合模型对变压器绕组变形的评估方法。
技术实现思路
1、为了对电力变压器绕组变形进行准确的诊断，本专利技术提供一种基于
2、第一步，获得变压器特性指标
3、通过损耗测试得到当前变压器的容量，通过直接测量变压器二次侧绕组电压得到各相相绕组相电压，通过低压阻抗法得到各相绕组的阻抗，计算容量变化率，三相不平衡率与三相阻抗变化率，公式如下：
4、
5、其中，j表示变压器运行过程中的历史数据个数，j＝1、2、……、m，aj表示容量变化率，sj为实际运行中变压器容量，s为变压器额定容量，bj表示三相不平衡率，ua、ub、uc分别为实际运行中变压器三相上的相电压，max()函数表示返回输入变量中的最大值，min()函数表示为返回输入变量中的最小值，cj表示三相阻抗变化率，za1、zb1、zc1分别为变压器出厂时三相的阻抗，za2、zb2、zc2分别为变压器实际运行时三相的阻抗；
6、构建出特性矩阵，对特性矩阵中的各个元素进行归一化处理，得到归一特性矩阵r，归一化公式如下：
7、
8、其中，x为归一化的特性指标，x为电容量变化率aj、三相不平衡率bj与三相阻抗变化率cj的实际测量值，a和b的值是依据《变压器运行规程》和《电力设备预防性试验规程》得到，a和b分别表示指标出厂值和严重阈值；
9、归一特性矩阵r，如下：
10、
11、计算指标的信息熵，公式如下：
12、hi＝-xijln(xij) (6)
13、其中，hi为计算得来的信息熵，xij为归一特性矩阵r中对应的元素，i＝1、2、3，j＝1、2、3、……、m；
14、利用信息熵计算出各指标的熵权，公式如下：
15、
16、其中，wi为各指标的熵权，w1为电容量变化率aj指标熵权，w2为三相不平衡率bj指标熵权，w3为三相阻抗变化率cj指标熵权；
17、第二步，利用特性指标进行绕组状态判定
18、根据上一步中计算得到的熵权，判断出绕组变形主要评估指标；
19、若w1数值最大，表示容量变化率aj是当前该变压器绕组变形主要评估指标，当0％≤aj≤10％，说明变压器处于正常工作状态；当aj≥10％时，说明要对变压器绕组变形位置进行检查；
20、若w2数值最大，表示三相不平衡率bj是当前该变压器绕组变形主要评估指标，当0％≤bj≤2％，说明变压器处于正常工作状态；当bj≥2％时，说明要对变压器绕组变形位置进行检查；
21、若w3数值最大，表示三相阻抗变化率cj是当前该变压器绕组变形主要评估指标，当0％≤cj≤2％，说明变压器处于正常工作状态；当cj≥2％时，说明要对变压器绕组变形位置进行检查；
22、第三步，计算频响曲线偏移与谐振峰值变化
23、根据变压器正常运行频响曲线与异常运行频响曲线，计算频响曲线偏移与谐振峰值变化，具体公式如下：
24、
25、δp＝pr2-pr1 (9)
26、其中，δf表示为频响曲线偏移的参数，δp表示为谐振峰值变化的参数，fr1表示绕组未发生变形状态下第r个点的频率，fr2表示绕组发生变形状态后第r个点的频率，pr1、pr2分别表示绕组未发生变形和发生变形下的第r个点的谐振峰值；
27、第四步，判断故障具体位置和确定绕组故障类型
28、对变压器的三相绕组进行短路阻抗测试，将测量得到的短路阻抗值与变压器出厂数据做比较，判断故障具体位置，公式如下：
29、
30、其中，k表示阻抗变化率，z表示测量得到运行中变压器某项绕组的短路阻抗，z0表示变压器出厂时所设计的短路阻抗；
31、当阻抗变化率小于1.6％时，该相绕组处于正常状态，当阻抗变化率大于1.6％时，该相绕组处于异常状态；
32、在故障绕组处使用绕组电容量法测量其绕组电容量，将测量得到数据与变压器出厂数据做比较，结合频响曲线偏移与谐振峰值变化，确定绕组故障类型；
33、当绕组电容量增加，δf>0，δp<0时，发生轴向压缩变形；
34、当绕组电容量增加，δf<0，δp<0时，发生径向压缩变形；
35、当绕组电容量减少，δf>0，δp>0时，发生径向膨胀变形；
36、当绕组电容量减少，δf<0，δp>0时，发生轴向拉伸变形。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于频响-阻抗-电容量综合模型对变压器绕组变形的评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于频响-阻抗-电容量综合模型对变压器...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗长兵，和正强，刘丽龙，姚建中，何耿利，吴万军，杨伟兆，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司迪庆供电局，
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。