[发明专利]基于电压差/电流轨迹图在线检测变压器绕组变形的方法

说明书

基于电压差/电流轨迹图在线检测变压器绕组变形的负载标准化方法，包括：首先测取标准负载下的电压电流数据，并计算二次侧归算到一次侧的电压电流及一二次侧电压之差；测取不同时刻的电压电流数据，计算二次侧归算到一次侧的电压电流及一二次侧电压之差；将所测得的电压和电流数据分别按本发明所提方法中的公式处理；用经负载标准化公式处理后的电压差正弦量和一次侧电流正弦量构建椭圆轨迹。本发明提出的负载标准化方法可以有效的消除负载大小变化对电压差/电流轨迹图形的影响，提高了该方法在实际应用中的准确性。

技术领域

本发明涉及电力变压器绕组变形故障在线检测领域，具体涉及一种基于电压差/电流轨迹图在线检测变压器绕组变形的负载标准化方法。

背景技术

变压器对电力系统的重要性不言而喻，大型电力变压器高效、可靠、无故障的运行是保证电力供应前提条件。变压器发生轻微绕组变形时虽然可以继续正常的工作，但其进一步承受机械或电气故障的能力将逐渐降低，这也会增加变压器发生灾难性故障的可能性。因而，灵敏准确的监测变压器的绕组状况，及时检测出任何轻微的绕组变形，对排查变压器潜在故障具有十分重要的意义。

为解决在不安装任何额外监测设备的条件下，就能对变压器绕组故障状态进行实时检测的问题，澳大利亚学者Dr.Abu等人于2012年首次提出了利用变压器一二次侧的电压差和一次侧输入电流，来构建轨迹图形的方法反应绕组健康状况。由于该方法能够有效的实现在线实时监测，且不需要专业人员对其结果进行分析，为变压器绕组变形故障的在线检测提供了一个新方向，具有较大的应用前景以及实用价值。然而，该方法在实际应用中存在一个突出的缺点，即负载大小的变化会对椭圆轨迹图形造成较大的干扰。而在电力系统的实际运行中，负载值的大小必然是会发生改变的。因此，为了保持该方法在实际应用中的稳定性，需要研究能够消除负载大小改变对椭圆轨迹图所造成的影响的有效方法。

专利CN 106124924提出一种基于李萨如图形在线检测变压器绕组变形的负荷归一化方法，但是该方法仅将一二次侧的电压差值进行负荷归一化，并与标准负荷时的一次电流来构建椭圆轨迹，这种方法也能够消除负载大小变化对轨迹图形的影响。然而，在构建椭圆轨迹的过程中，选取的是两个正弦量，该方法仅对一个正弦量进行归一化处理，另一正弦量则用标准负荷时不变的电流数据。当变压器绕组变形时，其端口的电压/电流均会发生改变，而用该方法处理时仅有电压改变，即反应绕组变形故障的特征量由两个变为了一个，不仅反应故障的灵敏度不高，而且难以区分匝间短路和多饼绕组同时发生轴向变形故障时的情况，见说明书附图的附图5a所示。因此，该方法在实际应用中的灵敏性和可靠性还有待提高。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种基于电压差/电流轨迹图在线检测变压器绕组变形的负载标准化方法，该负载标准化方法是一种优化算法，可以有效的消除负载大小变化对电压差/电流轨迹图形的影响，提高了该方法在实际应用中的准确性。与现有的方法相比，本发明提出的一种基于电压差/电流轨迹图在线检测变压器绕组变形的负载标准化方法，在反应绕组变形故障时，其长轴变化量和倾斜角变化量都更大，如附图4所示，即对绕组变形故障的反应更加灵敏。

本发明采取的技术方案为：

基于电压差/电流轨迹图在线检测变压器绕组变形的负载标准化方法，包括以下步骤：

步骤1：首先测取变压器二次侧接标准负载时的电压电流数据，变压器一次侧的电压和电流分别为和变压器二次侧的电压和电流为分别和计算变压器二次侧归算到一次侧的电压电流为和计算变压器一次侧、二次侧的电压之差

步骤2：当变压器状态改变时，分别测量两组电压电流数据，测得的变压器一次侧电压值、电流值分别为和计算变压器二次侧归算到一次侧的电压值、电流值分别为和分别计算两种情况下的变压器一次侧、二次侧的电压之差和

步骤3：将步骤1和步骤2得到的电压、电流数据按以下公式处理：