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专利号: 2022114810526
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-15
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种考虑温度因素的变压器绕组故障识别方法,其特征在于:变压器箱体(7)、铁心(2)、高压绕组(3)、低压绕组(4),线饼之间相互串联,电流源(6)、套管(8)、开关(11)用来开断电流源控制绕组温度,频响测试仪(1),开关(10)用于开断频响测试仪(1)以测试变压器频率响应曲线,电脑(9)通过与频响测试仪(1)连接传输数据,温度传感器(5)安置于箱体底部用于测量变压器绕组周围的温度,具体测试方法包括以下步骤:步骤一:获取不同温度下的频率响应信号

测量变压器不同温度环境下的变压器频率响应信号,频响测试仪(1)输出端通过套管(8)连接至高压绕组(3)底部,频响测试仪(1)测试端通过套管(8)连接至高压绕组(3)顶部,直流电流源(6)通过开关(11)连接套管(8)用于对绕组施加电流以控制绕组温度,首先断开开关(10),闭合开关(11)同时调节电流源(6)幅值对绕组接通电流以控制温度,通过温度传感器(5)监测绕组周围的温度,温度传感器(5)通过连接电脑(9)以实时监测温度,到达目标数值后断开开关(11),闭合开关(10)通过接通频响测试仪(1)获取此状态下的变压器绕组的频率响应曲线,如此反复进行试验,获取绕组温度在[20,110]以10为梯度下的变压器绕组频率响应曲线,通过频响测试仪测得频率响应曲线幅频数据Ai(f),Ai(f)=[ai1 ai2…aiN],测得相频数据δi(f),δi(f)=[ηi1 ηi2…ηiN],其中aiN和ηiN分别表示第i组数据第N个数据点的幅值和相角;

步骤二:变压器绕组故障判断,包括:

(1)、计算不同温度下的待检测绕组与正常绕组间频率响应曲线的曲线偏差率μi其中,Ti表示第i组频响曲线测量时的温度,T0表示正常情况下的温度,aij表示第i组频响曲线中第j个频率点的幅值,aj表示正常情况下频响曲线的第j个频率点的幅值,N表示采集数据点的个数;

(2)、计算获得绕组状态判断因子σ

若M1≥σ≥M2,则可判断绕组没有发生故障;若σ>M1或者σ<M2,则可判断绕组发生故障,M1,M2是和变压器型号、运行参数、绕组耐热性能有关的常数;

步骤三:变压器绕组故障类型判断,包括:

(1)、计算温升关联频响曲线

其中,xj,yj分别表示温升关联频响曲线中幅值和相角在取样点j∈[1,N]时的值;

(2)、计算频响曲线角特征

其中,ηj表示正常情况下频响曲线在第j个频率点的相角,JC1表示待检测绕组的均角特征,JC2表示待检测绕组的平方角特征,ZC1表示正常绕组的均角特征,ZC2表示正常绕组的平方角特征;

(3)、计算温升关联频响曲线相关角J

(4)、计算评估因子F,判断故障类型

若F<M3,判断故障为轴向移位;若F≥M3,则判断故障为径向变形故障,继续步骤四,M3是和变压器型号、运行参数、绕组耐热性能有关的常数;

步骤四:变压器绕组径向变形类型判断

(1)计算距离因子D判断径向变形具体类型:

若D<M4,判断为径向内凹故障;若D≥M4判断为径向外凸故障,M4是和变压器型号、运行参数、绕组耐热性能有关的常数。