[发明专利]利用变压器绕组振动识别变压器励磁涌流的方法

摘要

本发明涉及电力变压器的励磁涌流识别，公开了一种独立于变压器电流的、仅依靠变压器绕组振动的实时特征识别励磁涌流的方法及其算法。该方法利用变压器磁路饱和导致的绕组电动力变化特征，采集绕组振动信号并提取其特征模态，利用振动特征模态的相对关系判别励磁涌流。特征模态选择振动信号中的50Hz工频及其二倍频率、三倍频率信号，其中工频模态对应磁路中的直流偏磁、三倍频模态对应励磁涌流中的二次谐波电流。算法采用一个工频周期的振动短时窗数据经多周期延拓生成长数据样本，利用窄带数字滤波器组算法实现特征模态提取，从而在一个工频周期时间内快速识别励磁涌流，并具有理想的抗干扰能力和鲁棒性。

主权项

1.一种利用电力变压器分相绕组振动特征模态识别变压器励磁涌流的方法，该方法通过提取变压器绕组的振动特征模态，利用不同特征模态之间的相对比例识别磁路饱和，进而判别励磁涌流的发生，具体包括步骤：1)传感器配置：在电力变压器的各相铁芯绕组的上端和下端分别装设振动传感器，振动信号经电缆接入位于变压器就地的振动测量单元，做连续振动采样测量；2)突变量启动的判别：定时5ms计算一次变压器三相振动信号的2倍工频分量幅值，即100Hz分量幅值，以该时刻最新的36个采样数据作为输入，记为{S₀，S₁，...，S₃₅}，利用整周傅氏算法计算信号幅值并形成时间序列，记为{A(k-n)，...，A(k-2)，A(k-1)，A(k)}，判别100Hz分量的幅值时间序列中相邻20ms是否存在突变量，判据为|A(k)-A(k-4)|＞ΔA，分别计算A、B、C三相上、下振动测点的突变量，当有一个测点的突变量超过突变量设定门槛值ΔA，则判定突变量启动；3)计算特征模态的幅值：当步骤2)识别出突变量启动后，选取当前的20ms振动采样值，做周期延拓，作为特征量计算输入的长数据样本；对各相振动测点分别采用窄带数字滤波器组提取频率为50Hz的模态1、频率为100Hz的模态2、频率为150Hz的模态3，取窄带数字滤波器组滤波输出的最后一个周波数据，用于计算模态幅值，计算结果记为A_M1，A_M2，A_M3；4)励磁涌流的判别：计算特征模态幅值的相对比例根据这3个相对比值，利用模糊隶属度方法识别励磁涌流；当模糊总隶属度λ＞0.75则判定发生励磁涌流，经延时复归，回到步骤2)；当模糊总隶属度0.3＜λ＜0.75，则回到步骤3，重新选择最新的20ms振动采样数据，继续识别励磁涌流；当λ＜0.3则判为不是励磁涌流，经延时复归回到步骤2)。