【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变压器绕组故障模拟，具体涉及一种变压器绕组全方位翘曲变形模拟装置及其振荡波分析方法。
技术介绍
1、在电力系统中，变压器是关键构成设备之一，在运行过程中会经受多种外力及内力的作用。伴随着作用力及作用时间的累积，绕组线饼、绝缘层形变及保护固定装置的松动会导致绕组出现不同位置、不同程度的翘曲变形故障，从而导致绕组机械及绝缘受损，严重时将影响整个电力系统的正常运行。因此，提前对变压器绕组翘曲变形故障进行全方位模拟分析尤为重要。绕组翘曲变形作为变压器绕组最为常见的故障类型，目前仍缺乏绕组不同位置、不同程度翘曲变形故障模拟装置及振荡波诊断分析方法。利用全方位翘曲变形故障装置进行模拟，后续通过提取振荡波特征参数分析诊断将有助于提高绕组翘曲变形类故障的精确性。
2、在一定频率下绕组等效为电感、电容、电阻参数组合的分布参数网络，当绕组发生翘曲变形故障时，等效分布参数发生变化时，绕组振荡充放电周期发生相应变化，从而影响振荡波曲线的峰值大小、极值点数目、峰值偏移程度等多种变化趋势。因此搭建绕组全方位翘曲变形模拟装置，通过分析绕组翘曲变形时变压器绕组振荡波的特征变化情况来判断绕组状态，是今后变压器绕组故障诊断的重点、热点及难点。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的不足，提出一种变压器绕组全方位翘曲变形模拟装置及其振荡波分析方法，以探究变压器绕组在不同位置、不同程度翘曲变形时绕组振荡波曲线的变化情况，能够有效地研究绕组翘曲变形与振荡波特征的变化关系，从而为实际工程提供
2、本专利技术采用的技术解决方案是：
3、搭建了绕组全方位翘曲变形模拟装置，主要包括变压器本体模型（5），绕组全方位翘曲变形模拟装置（10）；变压器本体模型由铁心柱（6）、绕组（7）、铁轭（8）、高频套管（4）构成，将高频高压振荡波发生器（1）连接至输入套管的顶端，将振荡波信号采集器（3）通过谐波过滤装置（2）与输出套管连接；绕组全方位翘曲变形模拟装置主要包括梯级压缩升降筒ⅰ（13）、梯级压缩升降筒ⅱ（12）、梯级压缩升降筒ⅲ（11）、中枢控制仪（14）、机械万向轮（15）、可控磁能感应装置（16）；梯级压缩升降筒又分为机械控制按钮（111）、装置固定环带（121）、交叉式伸缩杆（131）；中枢控制仪（14）又分为集成控制板（141）、永磁吸附片（142）；机械万向轮（15）分为机械活动脚轮（151）、脚轮连接件（152）；可控磁能感应装置（16）分为可控磁能感应盘（161）、静电屏蔽网（162）、磁盘连接杆（163）；可控磁能感应盘（161）又分为可调节磁能感应片（164）、固定沟槽（165）、电磁联络线（166）、分裂式连接板（167）、磁通屏蔽器（168）、磁感应绝缘层（169）；
4、变压器绕组全方位翘曲变形模拟及其振荡波分析方法包括如下步骤：
5、步骤一：模拟绕组不同位置、多种程度翘曲变形故障，包括：
6、1）通过磁盘连接杆（163）将可控磁能感应装置（16）连接至梯级压缩升降筒ⅰ（13）、梯级压缩升降筒ⅱ（12）、梯级压缩升降筒ⅲ（11），利用装置固定环带（121）将可控磁能感应装置（16）固定并实现360度全方位转动，梯级压缩升降筒ⅲ置于中枢控制仪（14）表面，内部通过导线连接，中枢控制仪（14）中的集成控制板（141）发出指令通过磁盘连接杆（163）控制可调节磁能感应片（164）的磁性强弱，同时控制永磁吸附片（142）产生强磁斥力，使可控磁能感应装置（16）存在最小高度；
7、2）梯级压缩升降筒ⅰ（13）套装至梯级压缩升降筒ⅱ（12）中，梯级压缩升降筒ⅱ（12）套装至梯级压缩升降筒ⅲ（11）中，梯级压缩升降筒可实现可控磁能感应装置（16）与绕组（7）不同高度处线饼（71）的对应匹配，交叉式伸缩杆（131）放置两相邻梯级压缩升降筒连接处，通过伸张或收缩来实现梯级压缩升降筒ⅰ（13）和梯级压缩升降筒ⅱ（12）的平滑式上升或下降，机械控制按钮（111）嵌装至梯级压缩升降筒ⅲ（11）表面，共设置为三个，由上至下分别控制梯级压缩升降筒ⅰ（13）、梯级压缩升降筒ⅱ（12）、梯级压缩升降筒ⅲ（11）升降；
8、3）将两相邻可控磁能感应装置（16）分别调节高度至某一线饼（71）上部与下部，调节分裂式连接板（167）使可控磁能感应装置（16）、磁通屏蔽器（168）、磁感应绝缘层（169）沿直径方向分裂为两个半圆状结构装置，然后将其围绕铁心柱中心轴重组，，使磁感应绝缘层（169）的内环与铁心完全贴合，可控磁能感应装置（16）与绕组外径相同、横切面沿轴向重合，可控磁能感应装置（16）、磁通屏蔽器（168）、磁感应绝缘层（169）与铁心柱保持轴向平行，四者横切面形心重合；
9、4）磁感应绝缘层（169），放置于磁通屏蔽器（168）与可调节磁能感应片（164）中间，减弱两者间的电磁干扰，可调节磁能感应片（164）放置于固定沟槽（165），利用电磁联络线（166）彼此连接固定并进行电-磁转化，开启磁通屏蔽器（168），减少铁心柱所受外加激励磁能干扰，调节两相邻可控磁能感应盘（161）中对应的可调节磁能感应片（164），促使绕组线饼（71）特定位置处产生不同数值的引力或斥力，从而使绕组发生翘曲变形，当设备关闭时开启静电屏蔽网（162）；
10、5）重复上述步骤，模拟不同位置、不同程度的绕组翘曲变形故障；
11、步骤二：开展变压器绕组不同状态下的振荡波测试及故障分析，包括：
12、1）将绕组（7）输入端通过导线连接至高频套管（4）激励侧，并将绕组（7）输出端连接至高频套管（4）响应侧；
13、2）将高频套管（4）响应侧与谐波过滤装置（2）直接连接，然后谐波过滤装置（2）连接至振荡波信号采集器（3）；
14、3）通过控制高压振荡波发生器（1）产生周期性变化的高频脉冲信号，通过绕组（7）输入端注入绕组内部，通过绕组等效rlc网络进行周期性振荡充放电；
15、4）重复上述流程通过振荡波信号采集器（3）获得正常情况与不同翘曲变形故障情况下的变压器绕组振荡波数据；
16、5）利用分解排列函数对获取的振荡波曲线进行多级重构：
17、 （1）
18、式中，c(x)为分解排列函数，m为最优重构级数，pk为分解项系数，qk为排列项系数，为平滑分级函数，为重构母小波函数，且j为尺度，z为自然数，且；
19、6）计算重构振荡波曲线的极大值偏心度qx和极小值偏心度qy：
20、 （2）
21、 （3）
22、式中，m和n分别为重构振荡波曲线中极大值数目和极小值数目，j和i分别为极大值序列变量和极小值序列变量，xj和yi分别为第j个极大值点的横坐标和第i个极小值点的纵坐标，xmax、ymin、和y0、x0分别为极大值点中的最大横坐标、极小值点本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种变压器绕组全方位翘曲变形模拟装置及其振荡波分析方法，其特征在于，主要包括变压器本体模型（5），绕组全方位翘曲变形模拟装置（10）；变压器本体模型由铁心柱（6）、绕组（7）、铁轭（8）、高频套管（4）构成，将高频高压振荡波发生器（1）连接至输入套管的顶端，将振荡波信号采集器（3）通过谐波过滤装置（2）与输出套管连接；绕组全方位翘曲变形模拟装置主要包括梯级压缩升降筒Ⅰ（13）、梯级压缩升降筒Ⅱ（12）、梯级压缩升降筒Ⅲ（11）、中枢控制仪（14）、机械万向轮（15）、可控磁能感应装置（16）；梯级压缩升降筒又分为机械控制按钮（111）、装置固定环带（121）、交叉式伸缩杆（131）；中枢控制仪（14）又分为集成控制板（141）、永磁吸附片（142）；机械万向轮（15）分为机械活动脚轮（151）、脚轮连接件（152）；可控磁能感应装置（16）分为可控磁能感应盘（161）、静电屏蔽网（162）、磁盘连接杆（163）；可控磁能感应盘（161）又分为可调节磁能感应片（164）、固定沟槽（165）、电磁联络线（166）、分裂式连接板（167）、磁通屏蔽器（168）、磁感应绝缘层（169
...【技术特征摘要】
1.一种变压器绕组全方位翘曲变形模拟装置及其振荡波分析方法，其特征在于，主要包括变压器本体模型（5），绕组全方位翘曲变形模拟装置（10）；变压器本体模型由铁心柱（6）、绕组（7）、铁轭（8）、高频套管（4）构成，将高频高压振荡波发生器（1）连接至输入套管的顶端，将振荡波信号采集器（3）通过谐波过滤装置（2）与输出套管连接；绕组全方位翘曲变形模拟装置主要包括梯级压缩升降筒ⅰ（13）、梯级压缩升降筒ⅱ（12）、梯级压缩升降筒ⅲ（11）、中枢控制仪（14）、机械万向轮（15）、可控磁能感应装置（16）...
【专利技术属性】
技术研发人员：何涛，王红伟，张宇，张忠，姜义军，许钒，金照盈，
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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