[发明专利]一种基于振动频谱矩阵的变压器铁心松散缺陷诊断方法

说明书

本发明涉及一种基于振动频谱矩阵的变压器铁心松散缺陷诊断方法。该方法对铁心未松散的变压器，在预定时间内采用预设时间间隔测量其表面振动数据，并进行傅里叶变换得到频谱图，利用频谱图的频率信号形成频率行矩阵，利用频谱图中的幅值信号形成幅值列矩阵，将两矩阵相乘，得到第一铁心系数；然后在预定时间内采用预设时间间隔测量待检测变压器表面振动数据，并进行傅里叶变换得到频域信号，利用频谱图中的频率信号形成频率行矩阵，利用频谱图中的幅值信号形成幅值列矩阵，将两矩阵相乘，得到第二铁心系数。计算第二铁心系数相对于第一铁心系数的变化率为判断铁心松散程度的判定因子。将判定因子与预设的缺陷阈值进行对比，判定铁心是否松散。

技术领域

本发明涉及一种检测变压器铁心松散故障的方法，属于电气设备状态监测与故障诊断领域。

背景技术

电力变压器是电网中输变电环节的枢纽设备。随着经济社会发展，电网规模日益增大。变压器抗短路冲击能力是衡量变压器能否稳定运行的指标。电力变压器若发生事故后，将会造成居民停电。变压器的检修期历时较长，花费高的同时还会造成较大的影响。

电力变压器铁心的机械状态随运输、安装、运行的绝缘老化以及短路事故而逐渐降低，这会降低变压器抵御短路电流冲击能力，并且降低铁心导磁性能，会降低变压器工作效率，甚至留下事故隐患。因此，开展电力变压器铁心的机械缺陷诊断研究，对于提前对机械性能下降进行预警，进而及时保障电网安全具有重要意义。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对当前技术中电力变压器铁心松散缺陷检测技术的不足，提出一种实现方法简便、容易实现、诊断准确的电力变压器铁心松散故障诊断方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：

一种基于振动频谱矩阵的变压器铁心松散缺陷诊断方法，包括以下步骤：

1）运用空载试验方法，在预定采样时间段时间内按预设采样时间间隔采集铁心未松散的变压器振动数据，得到第一振动数据序列，其中, ， 为整数，表示采集的振动数据的个数；

2）将第一振动数据序列进行傅里叶变换，得到第一频谱图，第一频谱图由点构成，其中：为频率，，为正数，表示第一频谱图中最大频率；为幅值，是以为频率的正弦分量对应的幅值，；

然后，将变为如下第一行矩阵，

；

将变为如下第一列矩阵，

；

3）将步骤（2）得到的第一行矩阵乘以第一列矩阵，得到第一铁心系数；

4）运用空载试验方法，在预定采样时间段时间内按预设采样时间间隔采集待检测变压器振动数据，得到第二振动数据序列，其中，为整数，表示采集的振动数据的个数；

5）将第二振动数据序列进行傅里叶变换，得到第二频谱图，第二频谱图由点构成，其中，为频率，，为正数，表示第二频谱图中最大频率；为幅值，是以为频率的正弦分量对应的幅值，；

然后，将变为如下第二行矩阵，

；

将变为如下第二列矩阵，

；

6）将第二行矩阵乘以第二列矩阵，得到第二铁心系数；

7）计算步骤（6）第二铁心系数相对于第一铁心系数的变化率为判断铁心松散程度的判定因子；

8）将步骤（7）得到的判定因子Y与预设的缺陷阈值Q进行对比，若判定因子Y小于或等于缺陷阈值，则判定铁心松散；若判定因子Y大于预警阈值，则判定铁心未松散。