[发明专利]变压器绕组径向变形测试系统及其测试评估方法

说明书

本发明公开了变压器绕组径向变形测试系统及其测试评估方法，主要包括变压器绕组径向变形测试系统及径向变形评估方法；本发明的方法是通过使用径向变形装置替换绕组间的绝缘筒，完成变压器绕组线饼径向变形的故障模拟，并通过振荡波测试系统获得正常情况与待识别情况的振荡波数据。最后根据本发明公开的一种评估方法，计算正常与待识别情况振荡波的相关系数corr，积分差值序列A_k和不同计算区段的衰减系数，从而获得径向变形系数Z的表达式，对待识别振荡波的绕组状态进行评估。

技术领域

本发明属于变压器故障模拟领域，特别是一种变压器绕组径向变形测试系统及其测试评估方法。

背景技术

电力变压器在电力系统中是最重要的大型设备之一，在长期服役过程中暂态脉冲过电压或短路冲击电流产生的强大机械力作用下绕组可能产生一定程度变形。变压器从出厂到现场安装运输时同样可能造成绕组的变形，且其微小变形具有积效应，其一旦变形，绕组的机械承受能力就会下降，严重时将影响变压器的正常工作，并最终影响整个电网的安全稳定运行。为避免灾难性后果，对变压器进行常规例行检测至关重要，径向变形时变压器绕组最为常见的故障形式之一，但目前仍缺乏不同的径向变形情况与绕组状态检测方法的关联性研究，因此通过径向变形故障模拟，并得到故障下的电气参数特征将会极大地提高对该类故障检测的准确性。

目前针对变压器绕组径向变形故障模拟的工作，均是通过直接绕制径向变形的绕组，并套装在铁心上进行测量，但此种方式与实际工况差异较大，且径向变形模拟的工程量大，没有单独的径向变形故障模拟装置来减少工作量，也缺乏直接应用于变压器内的故障模拟装置,针对振荡波下径向变形的评估方法也有所欠缺。

发明内容

本发明的目的是，提供一种变压器绕组径向变形测试系统及其测试评估方法，克服现有技术中在变压器绕组内直接进行径向变形故障方法的不足，并提供一种可区分待识别振荡波绕组状态的评估方法。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：发明的方法是通过使用径向变形装置替换绕组间的绝缘筒，完成变压器绕组线饼径向变形的故障模拟，并通过振荡波测试系统获得正常情况与待识别情况的振荡波数据。最后根据本发明公开的一种评估方法，计算正常与待识别情况振荡波的相关系数corr，积分差值序列Ak和不同计算区段的衰减系数，从而获得径向变形系数Z的表达式，对待识别振荡波的绕组状态进行评估。

变压器绕组径向变形测试系统包括铁心1、绝缘筒2、低压绕组3、中压绕组4、高压绕组5、电机控制平台7、信号发生器8、数据采集装置9、高、中压径向变形装置61、中、低压径向变形装置62；高、中压径向变形装置61，中、低压绕组径向变形装置62，分别置于高、中压绕组，中、低压绕组间，替换原有绝缘筒；高、中压径向变形装置61包括传动电机611、绝缘螺杆612、机械齿轮613、机械齿轮滑轨614、传动链条615、绝缘外壳616，中、低压径向变形装置62结构与高、中压径向变形装置61相同；绕组线饼之间相互串联，信号发生器8经过套管7连接在高压绕组顶部，在高压绕组递部经套管7连接到数据采集装置9；

所述高、中压径向变形装置61中，绝缘螺杆612、机械齿轮滑轨614、传动链条615设置在绝缘外壳616内，绝缘螺杆612置于机械齿轮滑轨614上，传动链条615连接机械齿轮613和传动电机611；电机控制平台7控制传动电机611；实施绕组径向变形时，通过机械齿轮滑轨614将绝缘螺杆612移动到相应线饼处，电机控制平台7控制传动电机611，使转动绝缘螺杆612旋转伸出挤压线饼，从而导致绕组发生径向变形故障；

变压器绕组径向变形测试系统的测试评估方法，其测试与评估过程包括：

1)所述变压器径向变形测试系统的测试方法，具体步骤如下：

S1:正常情况下，利用信号发生器(8)产生方波信号，在高压绕组顶部经套管(10)注入方波信号，在高压绕组底部套管(10)经数据采集装置(9)，获得正常情况振荡波数据；