[发明专利]一种基于梯度电压高频振荡的变压器绕组绝缘评估方法

权利要求书

1.一种基于梯度电压高频振荡的变压器绕组绝缘评估方法，其特征在于：试验研究平台主要包括：信号采集系统1、电压幅值调节旋钮2、高压直流电源3；电源连接开关9、信号采集连接开关7；信号输入套管10、信号输出套管8；箱体4、绕组5、铁心6；具体测试方法包括以下步骤：

步骤一：测量试验变压器绕组梯度电压下的高频振荡信号，包括：

测量变压器绕组的高频振荡信号，将变压器绕组输入套管10与外部高频高压直流电源3连接，变压器绕组输出套管8与数据采集系统相连，高频高压电源系统在额定功率下升高电压至各种梯度电压U_i，待电压稳定之后，断开绕组输入端高压直流系统，输出套管8通过数据采集装置11测量绕组共10组高频振荡信号X_i(t)(X_i(t)＝[x₁ x₂......x_N])，采集数据点N个，其中U为额定电压；

步骤二：变压器绕组梯度电压高频振荡信号特征提取，包括：

(1)根据梯度电压高频振荡信号构造电压矩阵H

H＝[X₁ X₂……X₁₀]

(2)根据p阶权重方阵G_p对电压矩阵进行特征提取，获得近似信号特征矩阵Z_p，细节信号特征矩阵Z_pq

式中G_p(i，j)(p∈[1，10])是权重方阵，σ是宽度参数取1.5，G_p是p阶权重方阵，

(3)通过q阶权重方阵G_q对近似信号特征矩阵Z_p进行特征提取，计算细节信号特征矩阵Z_pq

式中G_q是q阶权重方阵

步骤三：进行试验变压器绝缘状态评估，包括：

(1)计算测量高压振荡曲线变压器绝缘正常的近似信号矩阵对数误差绝对和ASLE_P

ALSE_P＝sum(AS_P)

式中AS_P是P阶近似信号特征矩阵每列的对数误差绝对和，Z_p(：，j)和z_p(：，j)是测试信号和正常信号的P阶近似信号特征矩阵第j列数据

(2)若平均近似信号矩阵对数误差绝对和AASLE＞0.95，则变压器绝缘状态正常，否则需要通过对细节近似信号矩阵Z_pq提取特征进一步分析；

(3)计算各细节信号特征矩阵Z_pq的协同系数f₁^pq、反差系数f₂^pq、非相似性f₃^pq、对数熵f₄^pq、均值f₅^pq和方差f₆^pq：

(4)根据细节信号矩阵特征系数f_i^pq权重化后的特征参数W_i，计算绝缘状态判断系数Q，根据以下表各判断变压器绝缘状态

式中是变压器正常时的特征参数，是变压器检测时的特征参数；

(5)当Q＞1时，变压器绝缘状态属于严重破损；当0.6＜Q≤1，变压器绝缘状态属于明显破损；当0＜Q≤0.6时，变压器属于轻微破损。