油浸式變壓器內(nèi)部局部過熱判斷與過熱點定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于智能變電站技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及油浸式變壓器內(nèi)部局部過熱判斷與 過熱點定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 油浸式變壓器內(nèi)部局部過熱會給變壓器的安全運行造成非常大的威脅，因此，對 油浸式變壓器運行狀況進(jìn)行在線監(jiān)測，以便能夠及時地發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的故障隱患，有著 非常重要的意義。當(dāng)前的技術(shù)主要是基于油中氣分析進(jìn)行變壓器內(nèi)部過熱分析，主要存在 以下不足：1、反應(yīng)不及時，基于油中氣分析的方法，從過熱故障產(chǎn)生到發(fā)現(xiàn)故障至少需要經(jīng) 過下列過程："故障-發(fā)熱-溫度-上升-相關(guān)材料受熱裂化-產(chǎn)生微量氣體-取油樣-分 析油樣確定故障"，或"故障-放電一產(chǎn)生微量氣體_取油樣_分析油樣確定故障"因此反 應(yīng)滯后；2、不能進(jìn)行故障定位：取出油樣是從變壓器的固定取油口取出，不能反應(yīng)變壓器 故障點3、多數(shù)情況下需要人工取油。因此目前方法很難檢測變壓器內(nèi)部某個局部的溫度， 當(dāng)從外部檢測能夠察覺到變壓器溫度過高時已經(jīng)發(fā)生很嚴(yán)重的故障了，會嚴(yán)重影響變壓器 的正常運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供油浸式變壓器內(nèi)部局部過熱判斷與過 熱點定位方法，根據(jù)振動信號隨局部溫度變化特點，利用振動信號中800Hz~1800Hz頻段 的信號判斷出油浸式變壓器內(nèi)部有無局部過熱故障。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：油浸式變壓器內(nèi)部局部過熱判斷 與過熱點定位方法，其特征在于：該方法在油浸式變壓器有載運行下進(jìn)行，共有5個步驟， 步驟（1) - (3)在確認(rèn)油浸式變壓器內(nèi)部沒有局部過熱故障時對變壓器的不同位置進(jìn)行振 動信號的測量，對測量值求和后乘以一定系數(shù)作為過熱的溫度閾值，步驟（4) - (5)為油浸 式變壓器在正常運維中的檢測，并判斷變壓器內(nèi)部有無局部過熱故障的步驟：
[0005] (1)設(shè)置數(shù)據(jù)采集儀采樣頻率和采樣時長，連續(xù)5次采集針對變壓器的不同位置 的各路傳感器檢測到的振動信號；
[0006] (2)上位機(jī)PC對采集到的振動信號先進(jìn)行濾波處理，再進(jìn)行時頻變換，得到各路 振動傳感器每次采樣信號頻譜中800Hz~1800Hz頻段內(nèi)振動信號全部分量的幅值；
[0007] (3)對每路振動傳感器5次采樣信號頻譜中800Hz~1800Hz頻段內(nèi)振動信號全部 分量的幅值進(jìn)行求和，得到每路振動傳感器每次采樣信號頻譜中800Hz~1800Hz頻段各分 量幅值之和，將每路振動傳感器單次采樣信號頻譜中800Hz~1800Hz頻段各分量幅值之和 乘以一定系數(shù)后分別得到油浸式變壓器各位置的過熱的溫度閾值T1A、T1B、Tie…，將上述溫 度閾值存儲在上位機(jī)PC中；
[0008] (4)在變壓器正常運維中，重復(fù)步驟（1) - (3)，重新得到的每路振動傳感器5次采 樣測量結(jié)果中，若有連續(xù)3次以上采樣的振動信號800Hz~1800Hz頻段處各分量幅值之和 大于該位置的溫度閾值時，進(jìn)入步驟（5)，否則返回步驟（4);
[0009] (5)各路振動傳感器某次采樣的振動信號頻譜中800Hz~1800Hz頻段處各分量幅 值之和與其對應(yīng)的油浸式變壓器某位置的溫度閾值的比值分別表不為Xu、Xie、Xic…。
[0010] 在比值X1A、A1B、Aie…中，當(dāng)某個比值大于2,該振動傳感器所在位置對應(yīng)變壓器 內(nèi)部位置出現(xiàn)明顯內(nèi)部局部過熱故障；當(dāng)某個比值大于1且小于等于2,該振動傳感器所在 位置對應(yīng)變壓器內(nèi)部位置為輕微局部過熱故障；當(dāng)某個比值小于等于1，該振動傳感器所 在位置對應(yīng)變壓器內(nèi)部位置為正常狀態(tài)，變壓器內(nèi)部沒有發(fā)生局部過熱故障。
[0011] 前述的油浸式變壓器內(nèi)部局部過熱判斷與過熱點定位方法，步驟（3)中的時頻變 換采用傅里葉變換。
[0012] 前述的油浸式變壓器內(nèi)部局部過熱判斷與過熱點定位方法，步驟（3)中的一定系 數(shù)為2. 2~3。
[0013] 油浸式變壓器內(nèi)部局部過熱判斷與過熱點定位方法，其特征在于：該方法在油浸 式變壓器有載運行下進(jìn)行，共有5個步驟，步驟（1) -(3)在確認(rèn)油浸式變壓器內(nèi)部沒有局部 過熱故障時對變壓器進(jìn)行采樣信號頻譜中800Hz~1800Hz頻段內(nèi)振動信號的全部分量的 幅值測量，并將測量值折算求和處理后，乘以一定系數(shù)作為過熱的溫度閾值，步驟（4) - (5) 為油浸式變壓器在正常運維中的檢測，并判斷變壓器內(nèi)部有無局部過熱故障的步驟：
[0014] (1)設(shè)置數(shù)據(jù)采集儀采樣頻率和采樣時長，在變壓器負(fù)載電流為70%~100%額 定電流狀態(tài)下，連續(xù)5次采集各路振動傳感器檢測到的振動信號和變壓器的負(fù)載電流值I;
[0015] (2)上位機(jī)PC對采集到的振動信號先進(jìn)行濾波處理，再進(jìn)行時頻變換，得到各路 振動傳感器每次采樣信號頻譜中800Hz~1800Hz頻段內(nèi)振動信號全部分量的幅值；
[0016] (3)對每路振動傳感器5次采樣信號頻譜中800Hz~1800Hz頻段內(nèi)振動信號全部 分量的幅值的折合值進(jìn)行求和，得到每路振動傳感器單次采樣信號頻譜中800Hz~1800Hz 頻段各分量幅值的折合值之和，將各分量幅值的折合值之和乘以一定系數(shù)后分別得到油浸 式變壓器各位置的溫度閾值T2A、T2B、T2e…，將溫度閾值和該狀態(tài)時的電流值存儲在上位機(jī) PC中，該狀態(tài)時的電流值為前述的電流值I;
[0017] (4)在變壓器正常運維中，重復(fù)步驟（1) - (3)，重新得到的每路振動傳感器連續(xù)5 次采樣測量結(jié)果中，若有連續(xù)3次采樣的振動信號800Hz~1800Hz頻段處各分量幅值的折 合值之和大于該位置的溫度閾值時，進(jìn)入步驟（5)，否則返回步驟（4);
[0018] (5)各路振動傳感器某次采樣的振動信號頻譜中800Hz~1800Hz頻段處各分量 幅值的折合值之和，與其對應(yīng)的油浸式變壓器某位置的溫度閾值的比值分別表示為A2A、 入 2B、入 2C...
[0019] 在比值A(chǔ)2A、A2B、A2e…中，當(dāng)某個比值大于2,該振動傳感器所在位置對應(yīng)變壓器 內(nèi)部位置就出現(xiàn)明顯內(nèi)部局部過熱故障；當(dāng)某個比值大于1且小于2,該振動傳感器所在位 置對應(yīng)變壓器內(nèi)部位置為輕微局部過熱故障；當(dāng)某個比值小于等于1，該振動傳感器所在 位置對應(yīng)變壓器內(nèi)部位置為正常狀態(tài)，沒有發(fā)生局部過熱故障。
[0020] 進(jìn)一步地，當(dāng)步驟（4) - (5)中檢測變壓器內(nèi)部局部過熱故障時油浸式變壓器的負(fù) 載電流和步驟（1) -(3)中確定溫度閾值時油浸式變壓器的負(fù)載電流相等，振動傳感器單次 采樣信號頻譜中800Hz~1800Hz頻段各分量幅值的折合值與振動傳感器單次采樣信號頻 譜中800Hz~1800Hz頻段各分量幅值相等。
[0021] 進(jìn)一步地，當(dāng)步驟（4) - (5)中檢測變壓器內(nèi)部局部過熱故障時油浸式變壓器的負(fù) 載電流與步驟（1) _(3)中確定溫度閾值時油浸式變壓器的負(fù)載電流不等，則需先將測量值 的各分量按式（1)進(jìn)行折合，折合后再求和；用下式折合振動信號在800Hz~1800Hz頻段 處的頻譜分量幅值：
[0023] 上式中，々,是任意負(fù)載電流下振動信號在800Hz~1800Hz頻段處各分量幅值，Ax' 是Ax的折合值，K是檢測過熱故障時油浸式變壓器負(fù)載電流I*與確定溫度閾值時的電流I 的比值；再對各頻段分量幅值的折合值求和。
[0024] 前述的油浸式變壓器內(nèi)部局部過熱判斷與過熱點定位方法，步驟（3)中的時頻變 換采用傅里葉變換。
[0025] 前述的油浸式變壓器內(nèi)部局部過熱判斷與過熱點定位方法，步驟（3)中的一定系 數(shù)為2. 2~3。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是：可以方便在判斷變壓器內(nèi)部有無局 部過熱故障，且能夠過熱點定位；由于變壓器振動信號中，800Hz~1800Hz分量幅值比周圍 頻段內(nèi)分量幅值大，有較強(qiáng)的抗干擾能力；反應(yīng)及時：過熱產(chǎn)生振動，外部振動與內(nèi)部過熱 幾乎同時產(chǎn)生，因此能及時發(fā)現(xiàn)故障；基于振動監(jiān)測，監(jiān)測系統(tǒng)與變壓器沒有電氣聯(lián)系，不 對設(shè)備的正常運行造成影響；變壓器外部監(jiān)測，工程實現(xiàn)方便。
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0028] 圖