[发明专利]一种变压器绕组变形的检测方法及系统

说明书

技术领域

本申请涉及电力检测技术领域，尤其涉及一种变压器绕组变形的检测方法及系统。

背景技术

变压器是电力系统中重要的电气设备，在电力系统中担任着能量分配、电压等级转换的重要任务，其运行可靠性是电力系统稳定安全运行的重要保障。实际运行统计结果表明，绕组变形是变压器最为常见的故障之一，可靠、准确地检测出变压器绕组变形对于降低电力变压器事故发生率、保障变压器安全运行具有重要意义。

频率响应法是当前国内外检测变压器绕组变形最主要的方法之一。对于一个确定的变压器，其频率响应特性是唯一的，当变压器由于某种故障而发生绕组变形时，其绕组等效网络的频率响应特性也会随之改变。在应用频率响应法进行测试时，在变压器绕组一侧施加正弦频率扫描信号，同时在绕组的另一侧采集该扫频信号的响应信号，然后通过处理得到绕组的频响曲线，通过对比分析故障前后绕组频响曲线的差异来判别绕组的变形情况。

然而，在实际测试时，由于受现场电磁信号等噪声的干扰，测得的信号存在突出的毛刺，这样就直接导致诊断精度不高，从而可能出现误判的可能，限制了频率响应法在检测变压器绕组变形中的实际推广应用。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种变压器绕组变形的检测方法及系统，以克服现有技术中的频率响应法在检测变压器绕组变形中诊断精度不高，可能导致误判的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

一种变压器绕组变形的检测方法，包括：

采集待检测变压器绕组在不同频率下的响应端电压和激励端电压；

根据所述响应端电压和激励端电压计算得到所述待检测变压器绕组的传递函数的模值；

根据所述不同频率下的传递函数的模值在坐标系中绘制频响曲线，并将变压器绕组正常时的频响曲线绘制在所述坐标系中；

对所述坐标系中的两条频响曲线利用腐蚀算法进行预处理，获取所述两条频响曲线之间的差异大于差异预设值部分的曲线数据；

利用所述曲线数据计算所述两条频响曲线的相关系数；

根据所述相关系数与相关系数预设值的大小判断所述待检测变压器绕组的变形情况。

优选的，所述采集待检测变压器绕组在不同频率下的响应端电压和激励端电压包括：

在所述待检测变压器绕组的一端施加正弦频率扫描信号；

利用频率响应法采集所述待检测变压器绕组在不同频率下的响应端电压和激励端电压。

优选的，所述对所述坐标系中的两条频响曲线利用腐蚀算法进行预处理，获取所述两条频响曲线之间的差异大于差异预设值部分的曲线数据包括：

将所述两条频响曲线在所述坐标系中构建一个离散的二值图像；

利用腐蚀算法将所述二值图像中的公共部分和差异小于第一差异预设值的部分去除，得到处理后的二值图像；

对所述处理后的二值图像进行面积阈值处理，将所述处理后的二值图像中差异小于第二差异预设值的部分去除，获取所述两条频响曲线之间的差异大于差异预设值部分的曲线数据。

优选的，所述利用所述曲线数据计算所述两条频响曲线的相关系数包括：

设定所述曲线数据为长度分别为N的两个幅值序列X(i)、Y(i)，并计算所述两个幅值序列的标准方差和协方差，其中，i＝0，l，……，N-1，且X(i)、Y(i)为实数；

利用所述标准方差和所述协方差将所述两个幅值序列的协方差做归一化处理，得到归一化后的协方差；

根据所述归一化后的协方差确定所述两条频响曲线的相关系数。

优选的，所述根据所述相关系数与相关系数预设值的大小关系判断所述待检测变压器绕组的变形情况包括：

当所述相关系数小于第一预设值时，则判定所述待检测变压器绕组为严重变形；

当所述相关系数大于或等于第一预设值，且小于第二预设值时，则判定所述待检测变压器绕组为明显变形；

当所述相关系数大于或等于第二预设值时，则判定所述待检测变压器绕组为轻度变形或绕组正常。

优选的，当判定所述待检测变压器绕组为轻度变形或绕组正常后，还包括：

利用所述曲线数据计算所述两条频响曲线的形态距离，根据所述形态距离判断所述待检测变压器绕组为轻度变形或绕组正常。

优选的，所述利用所述曲线数据计算所述两条频响曲线的形态距离，根据所述形态距离判断所述待检测变压器绕组为轻度变形或绕组正常包括：