【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变压器，具体涉及一种基于数字信号滤波器的变压器频率响应分析方法。
技术介绍
1、电力变压器按照用途分为升压、降压或联络变压器；其工作原理是用来变换交流电压和电流以传输交流电能的一种静止电器。电力变压器是电力系统中的重要设备，对电力系统安全运行意义重大；据统计，变压器绕组是变压器事故损坏的主要部件。因此，对变压器绕组状况进行试验分析非常重要，变压器绕组一般是铜或铝导线制成漆包线绕制在铁心上。
2、变压器的绕组由于受力，导致绕组尺寸或形状会发生变化：一是变压器在出厂运输或安装过程中收到碰撞冲击会发生断股、移位、扭曲现象；二是变压器在运行中受到短路电流冲击或运行中电动力的作用，会导致绕组变形的情况；严重的时候可能导致变压器短路、烧毁的事故。电力变压器的绕组变形定义为：电力变压器绕组在遭受短路电流冲击或在运输过程中遭受冲撞时，在电动力或机械力作用下发生的轴向或径向尺寸变化，通常表现为绕组局部扭曲、鼓包或位移等特征。对于变压器的绕组变形检测方法一般有两种：一种是低电压阻抗法，比较变压器三相绕组的低电压阻抗与设计值的偏差程度来确定绕组的变形情况；另一种是频率响应分析法，通过绕组在不同频率 1khz~1mhz 下的响应特性曲线和出厂特性曲线比较其相关系数来确定绕组变形程度。
3、由于发电厂采用的电力变压器，大部分的主变高压侧采用封闭套管连接到gis部分，油浸式封闭套管或六氟化硫气体绝缘式封闭套管，一般试验采用通过套管末屏连接，并未直接连接变压器绕组，导致绕组的二端口网络模型发生了变化，传统频响测试设备是基
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有试验方式由于现场检测条件限制导致变压器绕组频率响应特性曲线测试结果不准确的问题，提出了一种基于数字信号滤波器的变压器频率响应分析方法。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种基于数字信号滤波器的变压器频率响应分析方法，包括如下步骤：
4、构建带末屏的变压器绕组二端口网络模型，所述带末屏的变压器绕组二端口网络模型的分布参数包括线性电阻、电感、电容和末屏电容；
5、在变压器绕组的无源线性二端口网络的末屏支路接入有源补偿带通滤波器；
6、将绕组变形测试仪接入带末屏的变压器绕组二端口网络模型与滤波器之间进行变压器频率响应分析。
7、进一步地，在变压器绕组的无源线性二端口网络的末屏支路接入有源补偿带通滤波器，具体为：
8、在变压器绕组的无源线性二端口网络的末屏支路接入可变电感形成lc串联电路，在可变电感两端并联接入控制单元组成有源补偿带通滤波器。
9、进一步地，所述控制单元由末屏参数输入单元、试验信号频率测量单元、lc电路计算单元和可变电抗器控制单元组成。
10、进一步地，所述有源补偿带通滤波器的参数获得步骤如下：
11、在末屏参数输入单元输入末屏电容值后，利用试验信号频率测量单元测量得到试验信号频率，将末屏电容值与试验信号频率输入lc电路计算单元计算得到不同试验信号频率下的电抗值，通过电抗器控制单元调节电抗值获得滤波器参数。
12、进一步地，所述lc电路计算单元根据lc串联电路的谐振频率公式建立绕组变形的电抗频率函数，获得连续变化的电抗值。
13、进一步地，所述lc串联电路的谐振频率公式如下式所示：
14、
15、其中，为lc串联电路的谐振频率，l为电感值，c为电容值。
16、进一步地，所述绕组变形的电抗频率函数如下式所示：
17、
18、其中，l（f）为绕组变形的电抗频率函数，为lc串联电路的谐振频率， c为电容值。
19、一种有源补偿带通滤波器，包括可变电感，所述可变电感的两端并联控制单元，所述控制单元包括末屏参数输入单元、试验信号频率测量单元、lc电路计算单元、可变电抗器控制单元。
20、进一步地，带通滤波器设置二端口。
21、一种基于数字信号滤波器的变压器频率响应分析装置，其特征在于，包括绕组变形试验设备，所述绕组变形试验设备的一端连接变压器的套管的末屏，所述绕组变形试验设备的另一端连接有源补偿带通滤波器的一端，所述有源补偿带通滤波器的另一端与变压器的套管的末屏连接。
22、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
23、本专利技术提出的一种基于数字信号滤波器的变压器频率响应分析方法，基于包含末屏的变压器二端口网络模型频谱响应特性曲线的滤波器设计，构建了带末屏的二端口网络模型结构，利用此模型作为设计对象，形成一套有源数字滤波设备和软件数字滤波器消除末屏对主变绕组二端口网络模型的影响，能够得到单纯的变压器绕组频率响应特性曲线，克服了由于现场检测条件限制导致变压器绕组频率响应特性曲线测试结果不准确的问题。
24、进一步地，由于无需拆除高压侧套管接线，使变压器检修工作量大幅度减少，一方面减少现场工作风险，另一方面缩短检修时间；由于变压器出厂交接的频率响应特性曲线是单纯反映绕组特性的曲线，采用此种方法可以得到具备可比性的特性曲线以比较变压器的历史曲线；提升变压器频谱响应试验设备性能，增强频谱响应测试仪的适用性，提升检测能力；在现有设备上进行数字信号处理或硬件滤波，无需对设备本身进行改造，只需要将硬件滤波器接入试验回路即可达到性能要求。
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1.一种基于数字信号滤波器的变压器频率响应分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于数字信号滤波器的变压器频率响应分析方法，其特征在于，在变压器绕组的无源线性二端口网络的末屏支路接入有源补偿带通滤波器，具体为：
3.根据权利要求2所述的一种基于数字信号滤波器的变压器频率响应分析方法，其特征在于，所述控制单元由末屏参数输入单元、试验信号频率测量单元、LC电路计算单元和可变电抗器控制单元组成。
4.根据权利要求3所述的一种基于数字信号滤波器的变压器频率响应分析方法，其特征在于，所述有源补偿带通滤波器的参数获得步骤如下：
5.根据权利要求4所述的一种基于数字信号滤波器的变压器频率响应分析方法，其特征在于，所述LC电路计算单元根据LC串联电路的谐振频率公式建立绕组变形的电抗频率函数，获得连续变化的电抗值。
6.根据权利要求5所述的一种基于数字信号滤波器的变压器频率响应分析方法，其特征在于，所述LC串联电路的谐振频率公式如下式所示：
7.根据权利要求6所述的一种基于数字信号滤波器的变压器频率
8.一种有源补偿带通滤波器，其特征在于，包括可变电感，所述可变电感的两端并联控制单元，所述控制单元包括末屏参数输入单元、试验信号频率测量单元、LC电路计算单元、可变电抗器控制单元。
9.根据权利要求8所述的一种有源补偿带通滤波器，其特征在于，带通滤波器设置二端口。
10.一种基于数字信号滤波器的变压器频率响应分析装置，其特征在于，包括绕组变形试验设备，所述绕组变形试验设备的一端连接变压器的套管的末屏，所述绕组变形试验设备的另一端连接有源补偿带通滤波器的一端，所述有源补偿带通滤波器的另一端与变压器的套管的末屏连接。
...【技术特征摘要】
1.一种基于数字信号滤波器的变压器频率响应分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于数字信号滤波器的变压器频率响应分析方法，其特征在于，在变压器绕组的无源线性二端口网络的末屏支路接入有源补偿带通滤波器，具体为：
3.根据权利要求2所述的一种基于数字信号滤波器的变压器频率响应分析方法，其特征在于，所述控制单元由末屏参数输入单元、试验信号频率测量单元、lc电路计算单元和可变电抗器控制单元组成。
4.根据权利要求3所述的一种基于数字信号滤波器的变压器频率响应分析方法，其特征在于，所述有源补偿带通滤波器的参数获得步骤如下：
5.根据权利要求4所述的一种基于数字信号滤波器的变压器频率响应分析方法，其特征在于，所述lc电路计算单元根据lc串联电路的谐振频率公式建立绕组变形的电抗频率函数，获得连续变化的电抗值。
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵铎，杨进，吴智丁，戴俊，
申请(专利权)人：大唐水电科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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