本發(fā)明涉及變壓器領(lǐng)域，尤其涉及一種不同溫度下變壓器繞組振動加速度的歸一化方法。

背景技術(shù)：

電力變壓器作為大電網(wǎng)的結(jié)點，是電力系統(tǒng)中十分重要設(shè)備之一，它的安全可靠運行直接影響著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，我國的電網(wǎng)等級不斷提高，電力變壓器也朝著更高等級和更大容量的方向發(fā)展。另一方面，電力變壓器的工作環(huán)境極其惡劣，短路沖擊、老化、雷電沖擊等等因素不可避免會引發(fā)諸如繞組移位，繞組變形，鐵芯移位等等故障，嚴重威脅電力變壓器安全可靠運行。因此，電力變壓器的故障診斷技術(shù)越來越受到國內(nèi)外的重視，基于變壓器振動信號的變壓器狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)因其能夠?qū)崿F(xiàn)對電力變壓器實現(xiàn)在線監(jiān)測的優(yōu)點得到越來越多的關(guān)注。

電力變壓器在運行過程中，由于存在不可避免的銅耗和鐵耗，會導(dǎo)致變壓器油的溫度會升高。油溫對變壓器振動的產(chǎn)生和傳遞過程都有一定影響?，F(xiàn)有技術(shù)中提出了變壓器鐵磁致伸縮為非線性現(xiàn)象，溫度對其有一定影響；油溫通過影響變壓器油的粘度影響振動傳遞到油箱表面的過程；溫度的變化會引起變壓器結(jié)構(gòu)固有頻率的改變受迫振蕩的幅值。通過實驗研究得出，變壓器箱體振動隨油溫上升呈線性增長趨勢，且溫度系數(shù)在0.005-0.035范圍內(nèi)與變壓器容量無關(guān)。繞絕緣紙板的彈性模量隨溫度升高而下降，繞組結(jié)構(gòu)剛度產(chǎn)生變化，振動特性隨之改變。之前研究都明確解釋了溫度對變壓器不同部件的影響，以及對變壓器振動信號的影響。但是目前還沒有提出對不同溫度下的繞組振動信號復(fù)幅值進行歸一化的方法，結(jié)果就是只能實驗測量高溫下的振動信號，浪費了大量人力物力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種不同溫度下變壓器繞組振動加速度的歸一化方法，歸一化方法包括：

S1：獲取變壓器在不同油溫下的繞組振動信號；

S2：建立變壓器油的溫度與繞組振動加速度基頻幅值的關(guān)系曲線，利用曲線斜率將不同溫度下的繞組振動加速度進行歸一化，歸一化公式如下：

式中，a_n為變壓器油為常溫時，繞組加速度振動幅值，a_T為變壓器油在測試時的溫度下，繞組加速度幅值，k為變壓器油在測試時溫度對應(yīng)曲線上點的斜率，ΔT為測得溫度與常溫的差值，算得λ為無量綱的歸一化，表示常溫下繞組加速度振動幅值與測得繞組加速度幅值之比。

優(yōu)選地，步驟S1還包括：

獲取變壓器不同油溫下的繞組振動信號；

根據(jù)單相變壓器結(jié)構(gòu)對稱性，在變壓器箱體表面設(shè)置至少兩個采集點，采集變壓器繞組振動加速度信號，采集點的設(shè)置位置為避開變壓器外殼的非線性結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，在變壓器箱體表面設(shè)置四個采集點。

優(yōu)選地，步驟S2之后還包括：

對不同電壓等級的變壓器重復(fù)步驟S1和步驟S2，得到不同溫度下繞組振動加速度基頻幅值，建立溫度與繞組振動加速度幅值的關(guān)系曲線，并求變壓器油在測試溫度下，所對應(yīng)曲線上點的斜率k的平均值，代入歸一化公式。

優(yōu)選地，步驟S2之后還包括：

對不同結(jié)構(gòu)的變壓器重復(fù)步驟S1和步驟S2，得到不同溫度下繞組振動加速度基頻幅值，建立溫度與繞組振動加速度幅值的關(guān)系曲線，并求變壓器油在測試溫度下，所對應(yīng)曲線上點的斜率k的平均值，代入歸一化公式。

優(yōu)選地，步驟S2中：

k＝7.3217e-4。

優(yōu)選地，步驟S1還包括：

變壓器的油溫為頂層油溫與底層油溫的平均值。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明提出了不同溫度下變壓器繞組振動加速度的歸一化方法，提高了電力變壓器的故障診斷技術(shù)，節(jié)約了人力物力。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為不同溫度下變壓器繞組振動加速度的歸一化方法流程圖；

圖2為變壓器油的溫度與繞組振動加速度基頻幅值的關(guān)系曲線圖；

圖3為變壓器箱體示意圖；

圖4為變壓器油的溫度與繞組振動加速度基頻幅值的關(guān)系優(yōu)選實施例曲線圖。

具體實施方式

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點能夠更加的明顯和易懂，下面將運用具體的實施例及附圖，對本發(fā)明保護的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而非全部的實施例。基于本專利中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本專利保護的范圍。

本發(fā)明提供一種不同溫度下變壓器繞組振動加速度的歸一化方法，如圖1和圖2所示，歸一化方法包括：

S1：獲取變壓器不同油溫下的繞組振動信號；

S2：建立變壓器油的溫度與繞組振動加速度基頻幅值的關(guān)系曲線，利用曲線斜率將不同溫度下的繞組振動加速度進行歸一化，歸一化公式如下：

式中，a_n為變壓器油為常溫時，繞組加速度振動幅值，a_T為變壓器油在測試時的溫度下，繞組加速度幅值，k為變壓器油在測試時溫度對應(yīng)曲線上點的斜率，ΔT為測得溫度與常溫的差值，算得λ為無量綱的歸一化，表示常溫下繞組加速度振動幅值與測得繞組加速度幅值之比。變壓器的油溫為頂層油溫與底層油溫的平均值。

本發(fā)明中，步驟S1還包括：獲取變壓器不同油溫下的繞組振動信號。

根據(jù)單相變壓器結(jié)構(gòu)對稱性，在變壓器箱體表面設(shè)置至少兩個采集點，采集變壓器繞組振動加速度信號，采集點的設(shè)置位置為避開變壓器外殼的非線性結(jié)構(gòu)。如加強筋等，保證采集到的振動信號受到污染最小。如圖3所示，在變壓器5的箱體表面6設(shè)置四個采集點。四個采集點分別為采集點1，采集點2，采集點3，采集點4。

本發(fā)明中，對不同電壓等級的變壓器重復(fù)步驟S1和步驟S2，得到不同溫度下繞組振動加速度基頻幅值，建立溫度與繞組振動加速度幅值的關(guān)系曲線，并求變壓器油在測試溫度下，所對應(yīng)曲線上點的斜率k的平均值，代入歸一化公式。

如圖4所示，以圖4中的曲線7為例，獲取變壓器不同油溫下的繞組振動信號；建立變壓器油的溫度與繞組振動加速度基頻幅值的關(guān)系曲線7，利用曲線斜率將不同溫度下的繞組振動加速度進行歸一化。其中在確定斜率k時，變壓器油在測試溫度為25℃時，對應(yīng)曲線7上的點11，變壓器油在測試溫度為30℃時，對應(yīng)曲線7上的點12，變壓器油在測試溫度為35℃時，對應(yīng)曲線7上的點13，變壓器油在測試溫度為40℃時，對應(yīng)曲線7上的點14，變壓器油在測試溫度為45℃時，對應(yīng)曲線7上的點15，變壓器油在測試溫度為47℃時，對應(yīng)曲線7上的點16。分別獲取曲線7上點11處的斜率，點12處的斜率，點13處的斜率，點14處的斜率，點15處的斜率，點16處的斜率，將上述斜率進行平均值運算得到斜率k，代入歸一化公式。當然在曲線上取的點越多斜率k的取值更為精確。

除了對不同電壓等級的變壓器重復(fù)步驟S1和步驟S2以外，還對不同結(jié)構(gòu)的變壓器重復(fù)步驟S1和步驟S2，得到不同溫度下繞組振動加速度基頻幅值，建立溫度與繞組振動加速度幅值的關(guān)系曲線，并求變壓器油在測試溫度下，所對應(yīng)曲線上點的斜率k的平均值，代入歸一化公式。具體算法如上所述。

優(yōu)選地，k＝7.3217e-4。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。