频率响应复数值在电力变压器故障诊断中的应用

频率响应分析法是现场用于检测电力变压器内部机械缺陷的重要方法。目前有几种不同的、用于分析频率响应法结果的方法,其中最常用的就是利用数值指标(如相关系数、均方差等)得出不同频响曲线之间的差异性。然而,传统的数值指标都只使用了频率响应结果的幅值,其对于变压器绕组微小变形的检测灵敏度不够理想。因此,文中提出了一种同时考虑频率响应结果幅值和相位的数值指标及一种改进传统数值指标的方法;然后通过实验得到了不同轴向微小变形程度绕组的频率响应数据;最后将不同的数值指标应用于实验所得数据并进行了对比试验,验证了所提出数值指标及改进数值指标的优越性。试验结果表明,同时考虑频率响应结果幅值和相位可以提高频率响应分析法对于绕组微小变形的检测灵敏度,有利于提高电力变压器故障诊断水平。     

基于窗口计算法和费希尔判别法的变压器绕组变形诊断新方法

为了提高频率响应分析法检测变压器绕组变形的能力,本文提出了“窗口计算法”对传统的相关系数法进行了改进,并结合费希尔判别法对绕组的故障类型进行诊断。首先,“窗口计算法”是指固定宽度的窗口在频率响应曲线上,以一个固定的频率间隔,从检测的起始频率到终止频率扫过整个检测的频率范围,计算每个窗口中频响指纹的相关系数,获取了绕组变形后频率响应曲线的特征量。最后,利用费希尔判别法对样本数据进行最小化类内散布而最大化类间散布的降维能力,对变压器绕组的变形类型进行了识别。研究结果表明,“窗口计算法”处理后的相关系数法比传统的相关系数法更能反应出绕组变形的程度,有效地解决了传统相关系数法的缺点,结合费希尔判别法能够对绕组的变形类型进行较准确地诊断。     

基于Sinc信号的变压器绕组频率响应曲线检测方法

为了克服传统脉冲频率响应法在检测电力变压器绕组变形缺陷时,高频分量衰减过快的缺点,文中提出了一种基于Sinc信号的变压器绕组频率响应曲线检测方法。然后文章从理论上对Sinc信号及脉冲信号的频率特性进行了比较,说明了Sinc信号的优越性。最后,分别利用Sinc信号及脉冲信号对实验室中定制的变压器绕组进行了检测试验,并采用相关系数指标比较了两种信号的检测效果。试验结果表明利用Sinc信号作为激励源可以得到稳定、宽频域的频率响应曲线,而且该方法的检测结果比传统脉冲频率响应法的检测结果更为准确。     

频率响应法诊断变压器绕组径向变形的仿真和实例研究

径向变形是电力变压器绕组常见的缺陷之一。为了研究径向变形对绕组频率响应曲线的影响规律,基于实际变压器绕组的结构尺寸和材料特性在COMSOL中建立了3D有限元仿真模型,计算了变压器绕组变形前后的电气参数,并应用到绕组的分布参数链式电路模型中,获取了绕组变形前后的频率响应曲线。探究了绕组发生径向变形时对绕组电气参数的影响,仿真分析了不同程度径向变形对绕组频率响应曲线的影响,并将仿真与试验结果进行了对比分析。结果表明:绕组的径向变形会导致频率响应曲线上谐振点的频率和幅值发生变化,尤其是谐振频率在高频段明显向左偏移,且这种变化会随着绕组径向变形程度的增加而增大。试验与仿真结果有着良好的一致性,说明绕组频率响应曲线上谐振点的变化规律可以作为绕组径向变形诊断的辅助判据。     

基于大口径安装手孔的气体绝缘金属封闭开关设备扩建新方法

采用双母接线的气体绝缘金属封闭开关设备扩建工程往往需要将涉及的双母同停,导致电网转供电压力增大,供电可靠性大大降低。针对上述情况,本文提出了一种基于大口径安装手孔的气体绝缘金属封闭开关设备扩建新方法。该方法适用于没有预装出线间隔的气体绝缘金属封闭开关设备扩建工程,通过在扩建连接部位预留足够的空间布置波纹管及过渡套管,然后先完成新间隔的安装调试以及相关试验,再通过母线轮停的方式,实现新间隔的加装扩建。该方法已成功应用于珠海某变电站气体绝缘金属封闭开关设备扩建工程中,结果证明提出的扩建新方法能够大大提高供电可靠性,缩短施工工期。     

基于FEM的频率响应法检测电力变压器绕组变形的仿真研究

基于变压器的结构尺寸和材料特性,在COMSOL中建立了3D有限元模型,计算了变压器绕组变形前后的电气参数,获取了绕组频率响应曲线。     

基于不同信号注入方法的变压器绕组变形检测方法在工程应用中的比较

本文中作者介绍了测量变压器绕组变形的离线检测法和常规带电检测法,提出了一种新的带电检测方法,并阐述了其原理和应用。     

改进的变压器绕组变形带电检测方法

变压器绕组变形带电检测技术的应用有利于提高变压器运行的安全可靠性,降低停电检修带来的经济损失。文中指出了目前绕组带电检测研究的不足之处并做出了改进,提出了一种基于耦合电容器注入信号的变压器绕组变形带电检测方法。利用耦合电容器将泰克大功率信号发生器输出的扫频信号通过中性点套管注入变压器中,并测量改造后的高压套管末屏接地电流作为响应信号,最后将输入信号及响应信号输入工控机中进行数据处理,得到被测绕组的频率响应曲线。文中先是搭建了变压器绕组的电路仿真模型,通过理论说明所提出方法的可行性。最后,对一台110 k V真实变压器进行了测试,试验结果表明,该方法具备实际在线应用的潜力。     

基于频响曲线稀疏表示的变压器绕组变形模式识别方法

为了提高电力变压器绕组状态监测水平,提出了一种基于频响曲线稀疏表示的变压器绕组变形模式识别方法。文章在构建了Gabor原子的过完备原子库和通过有限元模型仿真得到了正常及变形绕组频响曲线的基础上,将正常情况及变形情况下的绕组频响曲线在过完备原子库上进行稀疏表示,并对所有匹配的Gabor原子分别进行短频傅里叶变换、叠加,得到正常曲线及变形曲线的等效时频分布,然后将两条曲线的等效时频分布值相减,得到可以反映绕组频响曲线变形程度的特征向量。最后,利用支持向量机模型实现了不同绕组变形故障的识别。试验结果表明,提出的方法具有较高的可靠性,适用于绕组变形模式识别。