1.一种干式空心电抗器匝间短路故障在线监测方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1、搭建在线监测系统:
所述系统包括待测的干式空心电抗器,在所述电抗器的最外层上下端部绕制方向相反匝数相等的自差分探测线圈,所述探测线圈的两端连接一个用于采集信号的探测器,所述探测器连接有为其供电的取电CT ,在所述探测器一侧设定距离内设有无线信号接收器,所述无线信号接收器与集线交换器相连接,所述集线交换器与上位机相连接,所述上位机设有监测模块;
步骤2、在线采集数据信号并进行处理分析:
探测器采集探测线圈的差分电压信号,并将采集的差分电压信号转换为数字电压信号并传输至无线信号接收器,无线信号接收器接收到数字电压信号后传输出至集线交换器,集线交换器将数字电压信号传输出至上位机,由上位机的监测模块对数字电压信号进行处理分析以及阈值判断;
所述处理分析过程具体为:所述数字电压信号为Uj,探测器的采样频率为M个/s,计算数字电压信号的均值、随机误差及均值、标准差;
所述均值为:
所述随机误差为:
所述随机误差均值为:
所述标准差为:
;
步骤3、对电抗器匝间短路故障进行判定:
监测模块基于随机误差均值D进行分析,根据步骤2计算得出的标准差σ,得到电抗器正常工作状态下的最大概率的限阈,并据此对电抗器匝间短路故障进行判断:当D<3σ时,则表明电抗器未出现匝间短路故障;当D≥3σ时,则表明电抗器出现了匝间短路故障;
所述探测线圈的具体绕制方式为,采用螺线管结构的、在电抗器上下端部以相等匝数的正绕段和反绕段构成总长度为L的信号传输线型式;
相邻正绕段探测线圈或相邻反绕段探测线圈之间的间距 为:式中,S为探测线圈螺线管结构的截面积;L为探测线圈总长度;f为电磁干扰频率;t为脉冲干扰信号时间间隔;n为正绕段匝数;n*为反绕段匝数;
距离电抗器一侧端部最远的正绕段或反绕段探测线圈与电抗器该侧端部的距离 为:式中,h为电抗器的高度;r1为电抗器外径;r2为电抗器内径;
所述探测线圈的正绕段匝数与反绕段匝数均不少于2。
2.根据权利要求1所述的一种干式空心电抗器匝间短路故障在线监测方法,其特征在于,所述探测器与所述无线信号接收器之间的设定距离不超过50m。
3.根据权利要求1所述的一种干式空心电抗器匝间短路故障在线监测方法,其特征在于,所述集线交换器还连接有断路控制端子。
4.根据权利要求1所述的一种干式空心电抗器匝间短路故障在线监测方法,其特征在于,所述无线信号接收器与集线交换器、集线交换器与上位机均通过信号传输线相连接,所述信号传输线为485通讯协议规范电缆。
5.根据权利要求4所述的一种干式空心电抗器匝间短路故障在线监测方法,其特征在于,所述信号传输线的长度不超过500m。
6.根据权利要求1所述的一种干式空心电抗器匝间短路故障在线监测方法,其特征在于,当3σ≤D<5σ时,则表明电抗器发生了端部匝间短路故障;当D≥5σ时,则表明电抗器发生了中部匝间短路故障。