本發(fā)明涉及變壓器檢測，更具體地說，它涉及一種變壓器繞組松動在線檢測方法、系統(tǒng)、終端及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、變壓器繞組松動是指變壓器繞組由于機械應(yīng)力或電磁力的作用導(dǎo)致其固定位置發(fā)生偏移的現(xiàn)象。而繞組松動會減小繞組抗短路電流沖擊的能力，給電網(wǎng)帶來安全隱患；嚴重時變壓器可能發(fā)生災(zāi)難性故障，會對環(huán)境造成嚴重影響，如火災(zāi)、變壓器漏油等。所以，變壓器繞組松動檢測對于保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行、延長變壓器使用壽命、降低運維成本以及提高電網(wǎng)運行的可靠性和經(jīng)濟性具有重要意義。

2、目前，變壓器繞組松動檢測的方法主要有基于振動的檢測方法。如基于比值的檢測方法，該方法通過分析變壓器繞組振動的頻率成分，以50hz振動分量與150hz振動分量的比值為特征量的繞組松動診斷方法，當50hz振動分量與150hz振動分量的比值發(fā)生明顯變化時，可以判斷變壓器繞組松動；此方法不需要先驗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)過程較為簡單，但難以確定變壓器繞組松動的具體情況，無法為后續(xù)電力設(shè)備管理提供詳細的參考意見。又例如，基于關(guān)系擬合的檢測方法，通過模擬分析振動與影響因素之間的關(guān)聯(lián)模型，并基于關(guān)聯(lián)模型對經(jīng)傅里葉變換的振動信號進行頻譜分析；該方法僅需要較少的先驗數(shù)據(jù)，但在擬合振動與負載的關(guān)系時需要考慮多種數(shù)據(jù)，容易導(dǎo)致關(guān)聯(lián)模型的復(fù)雜程度增加，使得模型難以解釋和理解；同時，該方法所得的檢測結(jié)果只能是相對于電力變壓器初投時的相對狀態(tài)，而不能得到具體的變壓器繞組松動情況。

3、因此，如何研究設(shè)計一種能夠克服上述缺陷的變壓器繞組松動在線檢測方法、系統(tǒng)、終端及介質(zhì)是我們目前急需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的是提供一種變壓器繞組松動在線檢測方法、系統(tǒng)、終端及介質(zhì)，在初投運行階段中變壓器繞組軸線預(yù)緊力已知的情況下，通過分析變化的負載電流和對應(yīng)的平均幅值之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系來建立關(guān)聯(lián)映射模型，并將實時負載電流所對應(yīng)的實時平均幅值輸入至關(guān)聯(lián)映射模型，運算得到參考負載電流，在平均幅值相同的情況下，以負載電流變化引起的軸線預(yù)緊力變化視為等效的松動力變化值，該方法關(guān)聯(lián)映射模型的構(gòu)建難度小，且僅以少量的先驗數(shù)據(jù)即可實現(xiàn)變壓器繞組松動情況詳細檢測。

2、本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

3、第一方面，提供了一種變壓器繞組松動在線檢測方法，包括以下步驟：

4、獲取變壓器在初投運行階段中負載電流變化過程的振動信號，并依據(jù)負載電流大小對振動信號進行分段處理，得到不同負載電流的分段信號；

5、采用傅里葉變換將分段信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的頻域信號，并從頻域信號中提取設(shè)定頻率的振動分量，以及根據(jù)相同負載電流的所有振動分量計算出對應(yīng)的平均幅值；

6、依據(jù)負載電流和對應(yīng)的平均幅值建立關(guān)聯(lián)映射模型；

7、采集變壓器的實時負載電流和實時振動信號，并對實時振動信號進行分段處理、傅里葉變換和分量提取后計算出實時負載電流所對應(yīng)的實時平均幅值；

8、將實時平均幅值輸入至關(guān)聯(lián)映射模型，運算得到參考負載電流；

9、將參考負載電流和實時負載電流輸入至關(guān)聯(lián)映射模型，并做差值運算后得到等效的松動力變化值；

10、將等效的松動力變化值與松動力變化閾值對比后，得到變壓器繞組松動的檢測結(jié)果。

11、進一步的，所述依據(jù)負載電流大小對振動信號進行分段處理的表達式具體為：

12、;

13、其中，表示第個取樣的負載電流；表示負載電流所對應(yīng)的分段信號，為分段起點時刻所對應(yīng)的信號，為分段終點時刻所對應(yīng)的信號；表示電流閾值；表示分段終點時刻所對應(yīng)的電流；表示分段起點時刻所對應(yīng)的電流；表示表征初投運行階段中負載電流變化的電流函數(shù)。

14、進一步的，所述依據(jù)負載電流大小對振動信號進行分段處理的表達式具體為：

15、;

16、其中，表示第個取樣的負載電流；表示負載電流所對應(yīng)的分段信號，為分段起點時刻所對應(yīng)的信號，為分段終點時刻所對應(yīng)的信號；表示電流閾值；表示分段終點時刻所對應(yīng)的電流；表示分段起點時刻所對應(yīng)的電流；表示表征初投運行階段中負載電流變化的電流函數(shù)；表示動態(tài)調(diào)節(jié)參數(shù)；表示時間閾值。

17、進一步的，所述設(shè)定頻率的取值范圍為[80hz,120hz]。

18、進一步的，所述關(guān)聯(lián)映射模型的表達式具體為：

19、;

20、其中，表示變壓器繞組在初投運行階段的軸向預(yù)緊力；表示負載電流與軸線預(yù)緊力之?間的關(guān)聯(lián)參數(shù)；表示負載電流；表示軸線預(yù)緊力與變壓器繞組振動之間的映射函數(shù)；表示平均幅值。

21、進一步的，所述松動力變化值的計算公式具體為：

22、;

23、其中，表示等效的松動力變化值；表示負載電流與軸線預(yù)緊力之間的關(guān)聯(lián)參數(shù)；表示實時負載電流；表示參考負載電流。

24、進一步的，所述變壓器繞組松動的檢測結(jié)果獲得過程具體為：

25、為不同變壓器繞組松動程度配置不同的松動力變化閾值，相鄰的松動力變化閾值構(gòu)成不同變壓器繞組松動等級的松動力變化區(qū)間；

26、為等效的松動力變化值匹配所屬的松動力變化區(qū)間，并以所匹配松動力變化區(qū)間的變壓器繞組松動等級作為檢測結(jié)果。

27、第二方面，提供了一種變壓器繞組松動在線檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于實現(xiàn)如第一方面中任意一項所述的一種變壓器繞組松動在線檢測方法，包括：

28、信號分段模塊，用于獲取變壓器在初投運行階段中負載電流變化過程的振動信號，并依據(jù)負載電流大小對振動信號進行分段處理，得到不同負載電流的分段信號；

29、信號變換模塊，用于采用傅里葉變換將分段信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的頻域信號，并從頻域信號中提取設(shè)定頻率的振動分量，以及根據(jù)相同負載電流的所有振動分量計算出對應(yīng)的平均幅值；

30、模型構(gòu)建模塊，用于依據(jù)負載電流和對應(yīng)的平均幅值建立關(guān)聯(lián)映射模型；

31、信號處理模塊，用于采集變壓器的實時負載電流和實時振動信號，并對實時振動信號進行分段處理、傅里葉變換和分量提取后計算出實時負載電流所對應(yīng)的實時平均幅值；

32、電流運算模塊，用于將實時平均幅值輸入至關(guān)聯(lián)映射模型，運算得到參考負載電流；

33、差值運算模塊，用于將參考負載電流和實時負載電流輸入至關(guān)聯(lián)映射模型，并做差值運算后得到等效的松動力變化值；

34、對比檢測模塊，用于將等效的松動力變化值與松動力變化閾值對比后，得到變壓器繞組松動的檢測結(jié)果。

35、第三方面，提供了一種計算機終端，包含存儲器、處理器及存儲在存儲器并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如第一方面中任意一項所述的一種變壓器繞組松動在線檢測方法。

36、第四方面，提供了一種計算機可讀介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行可實現(xiàn)如第一方面中任意一項所述的一種變壓器繞組松動在線檢測方法。

37、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

38、1、本發(fā)明提供的一種變壓器繞組松動在線檢測方法，在初投運行階段中變壓器繞組軸線預(yù)緊力已知的情況下，通過分析變化的負載電流和對應(yīng)的平均幅值之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系來建立關(guān)聯(lián)映射模型，并將實時負載電流所對應(yīng)的實時平均幅值輸入至關(guān)聯(lián)映射模型，運算得到參考負載電流，在平均幅值相同的情況下，以負載電流變化引起的軸線預(yù)緊力變化視為等效的松動力變化值，該方法關(guān)聯(lián)映射模型的構(gòu)建難度小，且僅以少量的先驗數(shù)據(jù)即可實現(xiàn)變壓器繞組松動情況詳細檢測；

39、2、本發(fā)明以平均幅值替代單一時刻的負載可以有效避免系統(tǒng)誤差對檢測結(jié)果的干擾，也可以有效消除部分非線性因素對檢測結(jié)果的影響，有效提高了變壓器繞組松動檢測的準確性；

40、3、本發(fā)明在依據(jù)負載電流大小對振動信號進行分段處理時，通過分段信號的時間寬度對電流寬度進行靈活調(diào)整，有效保障了每個分段信號中電流寬度和時間寬度的平衡性，保障了振動信號分段處理的合理性。