[发明专利]一种电力变压器绕组工作状态的诊断方法

摘要

本发明涉及一种电力变压器绕组工作状态的诊断方法，包括以下步骤：(1)向激振器输入信号Vi对变压器绕组进行激振，通过变压器绕组表面的N个振动加速度传感器采集和记录各个测点的振动信号Voi；(2)分别对输入信号Vi和各个测点的振动信号Voi进行傅里叶变换，得到变压器绕组的振动频响曲线H(ω)；(3)对振动频响曲线H(ω)进行傅里叶反变换，得到变压器绕组的自由振动信号H(t)；(4)将自由振动信号H(t)分解为若干个固有模式分量；(5)将分解得到的全部固有模式分量进行希尔伯特变换；(6)构造解析信号；(7)得到变压器绕组的第k阶固有频率；(8)根据固有频率的变化对变压器绕组状态进行判别。与现有技术相比，本发明具有诊断准确、操作便捷、安全等优点。

主权项

一种电力变压器绕组工作状态的诊断方法，所述的变压器绕组上连接有激振器，且变压器绕组表面上放置有N个振动加速度传感器，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)向激振器输入信号Vi对变压器绕组进行激振，通过变压器绕组表面的N个振动加速度传感器采集和记录各个测点的振动信号Voi(i＝1，2，…，N)；(2)分别对输入信号vi和各个测点的振动信号Voi进行傅里叶变换，得到变压器绕组的振动频响曲线H(ω)： H ( ω ) = ( Σ i = 1 N V oi ( ω ) ) / V i ( ω ) 式中，Vi(ω)为输入信号Vi的傅里叶变换，为Voi(ω)各个测点振动信号Voi的傅里叶变换；(3)对振动频响曲线H(ω)进行傅里叶反变换，得到变压器绕组的自由振动信号H(t)；(4)将自由振动信号H(t)分解为若干个固有模式分量；(5)将分解得到的全部固有模式分量通过以下公式进行希尔伯特变换： d k ( t ) = 1 π ∫ - ∞ + ∞ c k ( t ) t - τ dτk = 1 , . . . , p 式中，p为分解得到的固有模式分量的数目，dk(t)为第k为固有模式分量的希尔伯特变换值，ck(t)为分解得到的第k个固有模式分量，t为时间；(6)根据以下公式构造解析信号： Z k ( t ) = c k ( t ) + jd k ( t ) = a k ( t ) e j θ k ( t ) 式中，Zk(t)为根据第k个固有模式分量及其希尔伯特变换值得到的第k个解析信号，ak(t)为幅值函数，θ(k)为相位函数，且有下述关系式 a k ( t ) = c k 2 ( t ) + d k 2 ( t ) = A k e - j ζ k ω k t θ k ( t ) = arctan [ d k ( t ) c k ( t ) ] = ω dk t + φ k 式中，Ak为第k个解析信号的幅值；ζk为第k个解析信号的阻尼比；ωk为第k个解析信号对应的固有频率；ωdk为第k个解析信号的固有阻尼频率，且有 ω dk = ω k 1 - ζ k 2 ; (7)计算第k个相位函数θ(k)的导数，得到变压器绕组的第k阶固有频率；(8)根据固有频率的变化对变压器绕组状态进行判别：当变压器绕组的各阶固有频率向低频方向偏移且数值减小为原来的5％及以上时，判定变压器绕组发生松动或变形。