基于短路电抗与振动信号联合分析的变压器绕组变形诊断

通过单一信息对变压器绕组变形状态进行监测限制颇多,为使诊断结果更加准确可信,在变压器绕组电气特性与机械特性分析的基础上,结合变压器绕组短路电抗及油箱振动信号,从电气信息及振动信息中提取对绕组形变具有区分度的特征量,构建多信息诊断模型进行绕组变形诊断。具体方法为将短路电抗变化率、振动信号小波包分解后的"频段–能量–欧氏距离"及振动信号主频标准偏差相关量组成表征变压器绕组状态的特征向量,而后设定基准向量,求取特征向量与基准向量的夹角作为表征绕组变形程度的诊断量。针对该文试验变压器B相绕组,其正常状态、85%短路冲击电流冲击后、100%短路冲击电流冲击后、模拟故障状态的特征角度分别为0°、6.421 7°、17.820 5°、28.058 8°。试验结果表明该方法对绕组变形有较好的诊断效果,随着绕组状态的恶化,特征角度不断增大且梯度明显,对单独使用短路电抗变化率不能区分的较小形变也有区分度。     

基于短路电抗法的配电变压器绕组变形在线诊断

针对配电变压器在短路电流冲击中会产生绕组变形,提出一种配电变压器绕组变形在线诊断的方法。变压器绕组变形导致变压器的短路电抗变化,通过测量短路电抗的变化量来诊断配电变压器的变形程度。通过分析变压器等效电路模型建立配电变压器短路电抗与其一、二次侧电压和电流的关系,试验采集配电变压器的电压和电流信号,计算变压器的短路电抗,进行变压器绕组变形的在线诊断。试验结果显示配电变压器绕组变形诊断系统的有效性和准确性。     

群组电力变压器分级状态评估方法分析

针对目前群组变压器状态评估方法无法全面掌握设备故障风险信息、准确制订在运变压器检修策略的问题,提出基于全维度故障风险信息的群组电力变压器运行状态精准诊断方法。该方法通过完善变压器不良运行工况和家族缺陷等基础数据,通过分级管理改进了群组变压器评估体系。在此基础上制订了电力变压器绕组变形标准化诊断管理流程,基于电容—电抗联合分析法,定量诊断绕组变形程度与变形位置,最终实现通过对群组变压器历史数据分析提前发现非停电设备重大隐患的目的,改变了变压器故障后检修的被动局面。     

结合载纤绕组形变测量法的大型变压器绕组多次短路冲击暂态声纹特征

电力变压器遭受短路冲击的暂态声音信号包含变压器绕组状态信息。为探究短路冲击声信号与变压器绕组形变之间的关系,该文首先对载纤改造后的110kV变压器开展多次短路冲击试验,并采集短路瞬间声纹。然后,构建占比时频谱熵与频谱成分欧氏距离2种短路冲击暂态声纹特征,用于表征绕组变形情况。最后,提出基于占比时频谱熵与频谱成分欧氏距离2种声纹特征的联合判定流程,并利用光纤应变量与短路电抗值验证该方法的有效性。结果表明,该方法能够对抗短路能力出现明显下降瞬间的声信号进行大致判别,在绕组状态的初期诊断工作中具有一定的价值。     

应用复小波变换检测突发短路时的电力变压器绕组状态

突发短路时电力变压器箱壁的振动信号与绕组的运行状态密切相关。考虑到突发短路时变压器振动信号的强时变性和非平稳性,为了进一步提高振动分析法检测变压器绕组状态的准确性,本文引入复数小波变换法即Morlet小波对突发短路时变压器的实测振动信号进行时频分析,根据振动信号中的频域特征变化来判断变压器的绕组状态。结果表明:复小波变换算法能够准确地展示突发短路时变压器振动信号的频谱特性,时频图中100Hz分量和冲击总能量的大幅增加预示了绕组的松动,而高频分量的出现敏锐地反映出绕组变形的开始。与短路电抗法相比,振动分析法更能灵敏地反映出变压器绕组的变形故障。     

变压器绕组变形的低电压阻抗诊断方法及实例研究

针对变压器在遭受短路冲击时会引起绕组变形的问题,提出一种变压器绕组变形的低电压阻抗诊断方法。分析变压器绕组空间结构与漏磁通分布,建立短路电抗与绕组相对位置的数学模型,论证了基于低电压短路阻抗的变压器绕组变形诊断原理及判断方法。通过实例分析,研究低电压阻抗法的单相测量试验,推导出变压器各单相阻抗的计算公式,试验结果验证了低电压阻抗诊断方法的有效性和准确性。     

变压器油箱壁振动信号诊断绕组变形技术研究

文章对S11-M-500/35kV变压器A相绕组进行连续5次短路冲击试验(B、C两相未单独进行冲击试验),使A相绕组产生较其他两相更严重的形变,获取短路冲击前后变压器A相绕组对应油箱壁的振动数据。通过变压器油箱壁振动信号分析变压器绕组的变形程度,利用小波包分解原理,将振动信号分解到不同频段中,计算各频段的能量熵值,得出不同程度的绕组形变对能量熵值变化的影响。试验结果表明:与离线短路电抗法判断绕组形变相比,振动分析法小波包能量熵特征提取方法不但具有在线诊断绕组故障的优点,且更灵敏的体现出绕组状态变化,对及时反映绕组形变,对带电或在线监测判断绕组变形故障具有重要意义。     

变压器绕组局部变形故障判断分析

变压器出口附近一旦发生短路故障,绕组必然会承受巨大的电动力冲击,可能会发生绕组变形的情况。介绍了通过变压器油色谱、绕组整体电容、低电压短路阻抗、频率响应和直流电阻等试验项目判断变压器绕组是否发生变形的方法。针对一起220 kV电力变压器35 kV侧母线桥短路事故,说明了变压器绕组变形故障的诊断方法和分析步骤。     

匝间短路故障下电力变压器绕组的物理特征分析

电力变压器绕组匝间绝缘状态与其安全运行水平密切相关,揭示单匝短路故障时绕组的多物理场特征有利于获取匝间绝缘状态信息,以避免设备损坏事故的发生。针对在实际试验研究中变压器绕组单匝短路系列故障设置困难问题,采用ANSYSElectronicsDesktop有限元仿真软件建立与实际变压器一致的"场–路"耦合模型,并导入Workbench协同仿真平台,进行"电磁–结构"与"电磁–热"的多物理场耦合仿真分析。通过在变压器模型外电路中设定二次绕组某时刻发生单匝短路故障,仿真研究该故障变压器的电磁、机械及温度等多物理参数变化特征及分布规律,得到故障情况下绕组受力情况及易变形部位,同时通过分析线匝损耗及绕组温升情况,得到匝间短路故障对变压器的危害主要在于损耗温升导致绝缘劣化而非受力变形,为电力变压器抗短路能力提升措施应用及其匝间短路故障在线检测和保护技术研究,提供理论依据。     

快速开关型变阻抗节能变压器绕组变形状态分析

电力变压器短路故障产生的短路冲击会造成绕组变形,限制系统短路电流对降低变压器绕组动态变形意义重大。文中以110 kV电压等级的三绕组电力变压器为例,中压绕组发生出口短路故障时,基于磁—力学耦合场研究方法,对变阻抗变压器和常规变压器绕组动态变形进行数值分析。变阻抗变压器的研究包括变压器本体和限流电抗器2部分,分析了短路电流作用下,变压器绕组和限流电抗器线圈的变形、动态应力、位移。常规变压器和变阻抗变压器绕组变形的对比可得变阻抗变压器变形量较小。分析结果为变阻抗变压器绕组变形状态评估提供参考依据。     

基于“场-路”耦合有限元分析法的变压器短路电抗仿真的研究

短路电抗法是检测电力变压器绕组变形的有效方法之一,开展变压器短路电抗的仿真计算研究,对于获取各种绕组变形故障时的特征信息具有重要意义。基于实验室中一台模型变压器的结构参数,分别建立了绕组正常及存在匝间短路故障时的有限元仿真模型,利用"磁-路"耦合的方法对变压器的漏磁场和漏感参数进行了计算,分析了绕组变形位置与变压器漏磁场之间的关系,并与在模型变压器上的实验结果进行了对比,结果表明:绕组内部发生匝间短路故障时,在径向中部的匝间短路对漏磁场的影响较大,而在轴向中层绕组的匝间短路对漏磁场的影响较小。研究成果对于指导短路电抗法的现场应用和绕组故障的检测提供了一定的理论依据。     

基于多传感信息融合的电力变压器绕组故障诊断方法

传统电力变压器绕组故障诊断方法直接对变压器绕组故障进行诊断,未对振动信号进行特征提取,造成诊断精准度低。为此,提出基于多传感信息融合的电力变压器绕组故障诊断方法。在故障诊断之前采集绕组振动信号,在采集绕组振动信号的基础上,重点对变压器绕组振动特征进行提取,通过提取的特征利用多传感信息融合算法对变压器绕组变形故障进行故障诊断。设计对比实验,实验结果证明该方法在不同数据预处理下的故障诊断精准度高于传统方法,有一定的研究价值。     

基于小波包能量熵的电力变压器运行状态评估方法研究

振动在线检测法在电力变压器机械故障诊断中的应用越来越广泛,在此基础上将能量熵引入电力变压器绕组振动信号的特征提取中。通过实验提取一台电力变压器绕组正常运行和短路冲击运行时的振动信号,运用小波包分解重构原理分解出信号的子频带,采用频段-能量熵方法来检测电力变压器绕组不同运行条件下短路故障类型。实验结果表明,不同机械状态下电力变压器绕组振动信号特征向量之间的差异性可作为故障诊断的依据。     

一种配电变压器绕组变形故障的在线监测新方法

针对电网对变压器绕组健康状态在线监测的需求,提出了一种新的变压器绕组变形故障在线监测方法。通过在线测量两种不同负荷下一次侧和二次侧的电压电流,计算出变压器的短路电抗值,进而反映变压器绕组变形情况。此方法的突出优势在于无需空载调零,不受激磁电流变化影响,不受运行中配电变压器一次侧电压随电网电压波动的影响且精度很高。将所提方法应用于不同容量的配电变压器,仿真结果显示该方法能够精确有效地在线测量正常变压器和有不同程度变形故障的变压器的短路电抗值,从而实现配电变压器绕组变形故障的在线监测。依据本方法的特点,设计了实现短路电抗在线监测所必需的数据采集模块和分析模块。     

三相变压器短路电抗在线检测方法研究

为了能及时发现变压器的事故隐患、延长变压器的使用寿命及保证整个电力系统的安全稳定运行,需要对变压器绕组变形的检测方法进行研究。变压器的短路电抗值是由绕组的几何尺寸、空间位置等因素所决定,当其绕组发生变形时,短路电抗值发生变化,测量短路电抗变化情况可判断变压器绕组是否变形。文章提出了一种三相变压器短路电抗在线检测新方法,可在线计算变压器短路电抗,对变压器进行绕组变形进行在线检测,仿真和试验表明本方法的可行性和有效性。     

一起110 kV变压器绕组变形故障诊断分析

针对一起110 kV变压器近区短路故障,通过绕组频率响应等多种试验方法对变压器进行综合诊断分析,结果显示,变压器35 kV侧绕组遭受冲击导致绕组变形,并吊罩解体检查得到验证。通过诊断性试验,有效避免了1次变压器潜伏性故障的发生,为相关变压器状态检修维护提供一定参考。     

一起电力变压器绕组变形综合分析

绕组变形是电力变压器发生近区短路故障后损坏的主要原因,电力变压器绕组变形通常表现为绕组局部扭曲、鼓包或移位等。本文介绍了电力变压器绕组变形检测的常用方法及检测原理,结合一起110 kV电力变压器绕组变形试验数据异常实例,采用频率响应法、短路阻抗法及绕组电容量法进行了数据综合分析诊断,认为该电力变压器中压绕组及低压绕组存在变形的可能性大,最后对该电力变压器返厂开展吊罩解体检查,验证了分析结论的正确性。     

基于信息融合和CS-SVM的变压器绕组变形故障诊断方法研究

变压器绕组在遭受短路故障后易产生变形,传统的频率响应分析或短路阻抗分析在绕组变形检测过程中具有一定的片面性。提出一种基于信息融合和CS-SVM(布谷鸟优化的支持向量机)的变压器绕组变形故障诊断方法,通过将绕组变形相关的检测数据融合成SVM的输入样本,并放入根据人工经验训练好的CS-SVM来进行诊断。Matlab仿真结果表明,此方法具有良好的抗干扰性,能够较好地诊断出变压器绕组状态。最后再结合某变压器具体实例进行相应验证。     

电力变压器绕组变形测试

电力变压器在运行过程中不可避免地要遭受各种故障短路电流的冲击。利用TDT型变压器绕组变形测试仪对变压器绕组进行测试,根据变压器绕组的幅频响应特性曲线,采用纵向比较法、横向比较法、相关系数法、以及电气试验和溶解气体分析等对变压器状态进行综合评价。     

基于振动-SVM的变压器绕组缺陷诊断方法

为了诊断变压器绕组是否存在松动缺陷以及判断绕组松动严重程度,给出及时应对措施,提出以频率特征量为输入、PSO优化SVM的变压器绕组松动缺陷诊断方法。进行110 kV变压器短路试验,模拟不同程度的绕组松动缺陷以探究绕组松动程度特征,提取振动信号的频谱分量,利用比值法削弱负载电流的影响,发现基频分量、800 Hz和a900 Hz分量与频率分量总和的比值随绕组松动程度增加而产生明显变化。但由于特征值相对较小,不利于提取判断阈值,故通过支持向量机进行缺陷诊断并利用效果相对较好的粒子群算法对其进行优化。测试结果表明该诊断模型具有较高的准确性。