專利名稱：一種變壓器繞組變形的判斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變壓器繞組變形的判斷方法，該方法是一種綜合利用變壓器繞組漏電感參數(shù)辨識結(jié)果診斷變壓器繞組健康狀態(tài)的方法。
背景技術(shù)：
電力變壓器是電力系統(tǒng)中及其重要的電氣設(shè)備，它的安全運行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。變壓器長期在電網(wǎng)中運行會發(fā)生各種故障和事故，一旦遭到破壞，損失巨大。變壓器中最常發(fā)生故障的部位是繞組，它的損壞率約占整個變壓器故障的60% 70%。傳統(tǒng)的繞組變形檢測方法有測量變壓器頻率響應(yīng)并比較其變化的頻率響應(yīng)法；通過施加低壓脈沖并比較響應(yīng)變化的低壓脈沖法；測量變壓器短路電抗并與歷史數(shù)據(jù)比較的·短路電抗法。這些方法雖各有可取之處，但也各有弊端，其中頻率響應(yīng)法和低壓脈沖法受外來干擾因素影響較大，對于特征量值缺乏有機的結(jié)合，沒有形成簡明、可量化的判據(jù)，對現(xiàn)場操作人員的專業(yè)水平要求較高。而短路阻抗法對于微弱變形不敏感，只能反映對繞組整體電感影響較大的變形，測試精度和靈敏度不高、試驗時間較長、難以推廣。而且這些方法均需使變壓器退出運行，屬于離線測試方法，是一種變壓器故障或者故障隱患相當嚴重以后的被動檢測行為，不能隨時監(jiān)測繞組狀態(tài)并及時發(fā)現(xiàn)故障，而目前常采用的吊罩檢查往往只能看到高壓繞組的情況，而位于繞組內(nèi)部的中低壓繞組的變形情況無法目測確定。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，系統(tǒng)對電力設(shè)備不停電的要求日益提高，對變壓器的計劃檢修向狀態(tài)檢修的轉(zhuǎn)變已成為必然趨勢，各種變壓器繞組在線監(jiān)測方法也應(yīng)運而生，在線監(jiān)測可以實現(xiàn)兩個的目的1)主要從安全角度出發(fā)，早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，防止突然發(fā)生事故，以期盡量減少故障損失和保證運行的可靠性。2)主要從預(yù)測角度出發(fā)，在不影響設(shè)備運行的前提下，持續(xù)監(jiān)測和采集電氣設(shè)備重要的狀態(tài)參數(shù)并加以存儲，通過對這些參數(shù)的處理、比較和分析，對設(shè)備的劣化程度有一個正確的評估，對電氣設(shè)備的運行狀態(tài)發(fā)展有一個正確的預(yù)測，確定是否需要安排維護作業(yè)，防患于未然?？梢娮儔浩骼@組在線監(jiān)測給變壓器故障的預(yù)防、故障元件的及時更換和變壓器實際使用壽命的延長帶來重要保證。我國變壓器在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，大體經(jīng)歷了以下三個階段(I)帶電測試階段，起始于70年代左右，采用將測試儀器直接接入測試回路中的測量模式，當時人們僅僅是為了不停電而對電氣設(shè)備的某些絕緣參數(shù)進行直接測量。這些帶電測試方法，結(jié)構(gòu)簡單，測試項目少，而且要求被測試設(shè)備對地絕緣，如有的要在沉重的外殼下面墊上絕緣板，有的需配以帶電作業(yè)工具或設(shè)備，而且其測試的靈敏度較差，應(yīng)用范圍較小，未能得到普及應(yīng)用。(2)從80年代開始，各種專用的帶電測試儀器出現(xiàn)，使在線監(jiān)測技術(shù)開始從傳統(tǒng)的模擬量測試走向數(shù)字化測量，擺脫將測試儀器直接接入測試回路中的傳統(tǒng)測量模式，而利用傳感器將被測量轉(zhuǎn)換成數(shù)字儀器可直接測量的電氣信號。同時還出現(xiàn)一些其他通過非電量測量來反映變壓器狀況的測試儀器，如遠紅外裝置、超聲波裝置等。(3)從90年代開始，隨著傳感器、計算機、光纖技術(shù)的飛速發(fā)展與引用，在線監(jiān)測也開始出現(xiàn)了新的篇章，在線監(jiān)測領(lǐng)域出現(xiàn)了以數(shù)字波形采集和處理技術(shù)為核心的微機多功能絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)。利用先進的傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)和數(shù)字波形采集與處理等先進技術(shù)，實現(xiàn)更多的變壓器參數(shù)的在線監(jiān)測，代表了當今變壓器在線監(jiān)測的發(fā)展方向。變壓器在線監(jiān)測技術(shù)發(fā)展的高級階段將是全自動在線監(jiān)測系統(tǒng)與專家診斷系統(tǒng)的完美結(jié)合，從而構(gòu)成智能化變壓器在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)，并可納入整個電網(wǎng)的自動化系統(tǒng)，從而形成所謂的多級監(jiān)控系統(tǒng)中的一部分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種變壓器繞組變形的判斷方法，能夠有效地減少由于繞組亞健康積累造成的繞組事故。一種變壓器繞組變形的判斷方法，其特別之處在于，包括如下步驟分別通過傳統(tǒng)比較法、橫向比較法、縱向比較法判斷出變壓器繞組的健康狀態(tài)，當以上三種方法中的至少一種方法判斷出繞組變形時，則認定繞組發(fā)生變形，否則認定繞組狀態(tài)良好。
其中傳統(tǒng)比較法是對A、B、C三相，進行漏電感參數(shù)辨識，分析辨識得到的三相繞組等值漏電感偏差量S Lkj的變化趨勢，并將δ Lkj與三個閥值δ Lkl = 1%、δ Lk2 = 2%、δ Lk3 = 4%作比較，將變壓器繞組變形分為輕微、中度和嚴重三個等級，具體判斷標準如下(1)54< SLk,，繞組無變形；(2) δ1ΙΛ <Uk < 5Lk2，且δ4:1 <54 < δ￡1'，繞組輕微變形；(3) 5Lk2 < <54 <1 < 5￡t < δ ；1，繞組中度變形；(4) 54 > 54,，繞組嚴重變形；其中，上標i-ι、i、i+1分別表示第i-ι、i、i+1次辨識。其中橫向比較法是通過同時對變壓器A、B、C三相的繞組漏電感辨識結(jié)果進行橫向比較，根據(jù)三相漏電感參數(shù)辨識結(jié)果的不對稱情況來判斷是否發(fā)生繞組變形，當三相繞組漏電感參數(shù)辨識結(jié)果LkA、Lffi、Lkc不平衡度K超過某一閥值Ksrt時，繞組即發(fā)生變形，其中K二^ M kc\ 、之 ^;
iLt4+LkR+Ltc)^其中，LkA、LkB、LK分別為變壓器A、B、C三相繞組漏電感參數(shù)辨識結(jié)果，Ksetl = 1%,Kset2 = 2%, Kset3 = 4%,具體判斷標準如下(I)K < Ksetl，繞組無變形；( 2 ) Ksetl 彡 K < Kset2，繞組輕微變形；( 3 ) Kset2 彡 K < Kset3，繞組中度變形；(4) K彡Kset3,繞組嚴重變形。其中縱向比較法是根據(jù)得到的當前繞組漏電感參數(shù)辨識值厶相對上次繞組漏電感參數(shù)辨識之4:1的偏差量5岑,通過將逐次累加得到來分析判斷繞組是否發(fā)生變形及變形程度，其中
P - P'-1
偏差量 厶=k k Xl00% ;
其中，上標i-l、i分別表示第i-1、i次繞組漏電感辨識，將
權(quán)利要求
1.一種變壓器繞組變形的判斷方法，其特征在于，包括如下步驟分別通過傳統(tǒng)比較法、橫向比較法、縱向比較法判斷出變壓器繞組的健康狀態(tài)，當以上三種方法中的至少一種方法判斷出繞組變形時，則認定繞組發(fā)生變形，否則認定繞組狀態(tài)良好。
2.如權(quán)利要求I所述的一種變壓器繞組變形的判斷方法，其特征在于其中傳統(tǒng)比較法是 對A、B、C三相，進行漏電感參數(shù)辨識，分析辨識得到的三相繞組等值漏電感偏差量δ Lkj的變化趨勢，并將δ Lkj與三個閥值δ Lkl = 1%, δ Lk2 = 2%, δ Lk3 = 4%作比較，將變壓器繞組變形分為輕微、中度和嚴重三個等級，具體判斷標準如下 a)5￡t<5lti，繞組無變形； (2)54, < 5￡k < 5Lk2，且《54:1 < < 5if，繞組輕微變形； (3)<54, < δ￡, < SLk'< <54 < ,繞組中度變形； (4) 54>δΖ,,，繞組嚴重變形； 其中，上標i_l、i、i+1分別表示第i_l、i、i+1次辨識。
3.如權(quán)利要求I所述的一種變壓器繞組變形的判斷方法，其特征在于其中橫向比較法是 通過同時對變壓器A、B、C三相的繞組漏電感辨識結(jié)果進行橫向比較，根據(jù)三相漏電感參數(shù)辨識結(jié)果的不對稱情況來判斷是否發(fā)生繞組變形，當三相繞組漏電感參數(shù)辨識結(jié)果LkB、Lkc不平衡度K超過某一閥值Ksrt時，繞組即發(fā)生變形，其中
4.如權(quán)利要求I所述的一種變壓器繞組變形的判斷方法，其特征在于其中縱向比較法是 根據(jù)得到的當前繞組漏電感參數(shù)辨識值/相對上次繞組漏電感參數(shù)辨識之I1的偏差量δ厶，通過將《54逐次累加得到來分析判斷繞組是否發(fā)生變形及變形程度，其中偏差
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變壓器繞組變形的判斷方法，該方法是一種綜合利用變壓器繞組漏電感參數(shù)辨識結(jié)果診斷變壓器繞組健康狀態(tài)的方法。其特點是，包括如下步驟分別通過傳統(tǒng)比較法、橫向比較法、縱向比較法判斷出變壓器繞組的健康狀態(tài)，當以上三種方法中的至少一種方法判斷出繞組變形時，則認定繞組發(fā)生變形，否則認定繞組狀態(tài)良好。本發(fā)明提供了一種變壓器繞組變形的判斷方法，該方法基于變壓器在線監(jiān)測裝置，通過實時采集變壓器運行信息來辨識繞組參數(shù)，將辨識得到的繞組參數(shù)相對于參數(shù)基準值的偏差量作為衡量繞組健康狀態(tài)的特征量，作為變壓器運行時監(jiān)控策略調(diào)整的依據(jù)，實現(xiàn)繞組狀態(tài)的實時監(jiān)控，有效地減少由于繞組亞健康積累造成繞組事故。
文檔編號G01R31/06GK102944811SQ20121047981
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者吳旭濤, 郝志國, 郭飛, 丁培, 沙偉燕, 李秀廣 申請人:寧夏電力公司電力科學研究院, 國家電網(wǎng)公司, 西安交通大學