基于故障录波的变压器绕组变形在线监测

变压器故障对电力系统危害极大,而离线检修造成大量人力、物力和财力的浪费,因此研究基于故障录波信号的变压器绕组变形在线监测技术和设备具有重要意义。分析漏电感与变压器绕组变形的关系,将基于漏电感的变压器方程和递推最小二乘法用于漏电感参数辨识,利用潍坊供电公司某变电站1号主变的现场故障录波数据,在线仿真验证了基于故障录波的变压器绕组变形在线监测理论的正确性和现场可操作性。     

故障录波信息在变压器绕组变形诊断中的应用

本文中作者介绍了基于故障录波信息的变压器漏电感辨识及其在变压器绕组变形诊断中的应用方法,并分析了实例。     

漏电感参数辨识技术在线监测变压器绕组变形

电力变压器运行过程中发生绕组变形将会导致绕组漏感参数发生变化,为了实现变压器绕组的在线监测和预知性维修,以变压器回路方程作为参数辨识模型,提出了一种利用最小二乘算法进行绕组漏电感参数实时辨识从而实现绕组变形在线监测方法,推导了用于变压器漏电感参数辨识的方程,分析了辨识结果产生误差的原因,并对忽略励磁电流带来的误差进行了补偿。动模试验数据及仿真数据验证了参数辨识结果具有较高的精度,且不受负荷变化及功率因数变化的影响,同时利用绕组模拟变形数据验证了绕组变形在线监测实现的可行性。     

基于参数辨识的变压器绕组变形在线监测方法

变压器绕组变形导致的内部匝间故障已经上升至事故率的首位,对电网安全性危害极大。为此,提出一种变压器绕组变形在线监测工程方法。利用以傅里叶为理论基础的动态向量模型,在保持高精度的条件下简化变压器电磁暂态模型,并讨论不同运行状态下模型参数辨识解的个数。当变压器空载合闸时辨识出绕组电阻参数,在变压器稳态运行时利用已辨识出的电阻参数修改参数辨识模型,并辨识漏感参数。利用绕组变形与漏电感参数之间的关系,实现对变压器绕组变形在监测。建立了变压器绕组变形的仿真模型,使用有限元方法计算变压器绕组变形的短路电感值,验证了变压器绕组在线监测方法的有效性。     

基于回路平衡方程的变压器绕组变形在线监测研究

电力变压器运行过程中发生绕组变形将会导致绕组漏感参数发生变化,提出用变压器等值回路平衡方程进行绕组参数辨识的方法。以双绕组单相及三相变压器绕组回路平衡方程为基础,采用最小二乘算法估算原副边绕组电阻、漏电感参数,进而实现变压器绕组变形的在线监测,并针对变压器稳态回路方程模型的不可辨识性提出新的解决方法。仿真和动模试验表明该方法的合理性和有效性。     

应用于绕组变形检测的电力变压器漏电感参数有限元计算方法研究

针对电力变压器运行过程中绕组变形导致绕组漏电感参数发生变化的基本特征,提出利用有限元软件ANSYS对电力变压器铁心和绕组进行建模,仿真计算变压器漏电感参数;同时提出通过改变绕组的基本几何尺寸模拟绕组变形,为电力变压器绕组变形检测的变形判据研究提供一定的理论基础。     

应用于绕组变形检测的电力变压器漏电感参数有限元计算方法研究

针对电力变压器运行过程中绕组变形导致绕组漏电感参数发生变化的基本特征，提出利用有限元软件ANSYS对电力变压器铁心和绕组进行建模，仿真计算变压器漏电感参数；同时提出通过改变绕组的基本几何尺寸模拟绕组变形，为电力变压器绕组变形检测的变形判据研究提供一定的理论基础。     

绕组交叉换位排布方式下高频变压器阻抗建模及谐振特性分析

高频变压器设计中通常采用初、次级绕组交叉换位排布方式来降低漏电感和交流电阻,但是绕组结构改变会同时影响变压器内部寄生电容参数大小和分布情况,进而造成宽频带谐振特性发生变化。为了明确不同交叉换位排布方式对寄生电容、频变漏电感以及谐振频率的影响规律,该文首先结合绕组的排布方式和绕制方法,建立4种典型绕组结构的分布等效电容表征模型,基于能量等效原理推导出相应绕组排布方式下六集总电容表征模型的电容解析计算式。然后,为了计及宽频区间内绕组漏电感参数的频变特性,基于电磁对偶原理建立含频变参数有损电感表征模型,并给出各项参数提取方法。在此基础上,构建不同绕组布置方式下高频变压器宽频带阻抗特性分析模型。将寄生电容、漏电感参数以及开短路阻抗特性和谐振频点计算结果与仿真和实验测量结果进行对比,验证了所提方法的有效性。     

基于电气量特征的变压器绕组变形监测技术现状与展望

介绍电力变压器绕组变形产生的原因及表现形式,着重分析和总结现有的基于电气量特征的电力变压器绕组变形传统的离线检测技术和在线监测理论的特点及应用,并分析现有方法存在的主要问题和原因。结合变压器绕组变形与漏电感参数的变化关系,指出变压器绕组漏电感参数的准确实时计算将成为绕组变形监测,尤其是从离线到在线监测技术发展的关键问题。     

变压器剩磁对绕组变形试验的影响

随着变压器遭受短路冲击的次数增多,绕组变形试验在变压器状态监测及评估中变得越来越重要。为提高变压器绕组变形试验结果的准确性,详细阐述了剩磁是如何对绕组变形试验产生影响的。从变压器结构和电感参数测量的角度出发,分析了剩磁与励磁电感之间的关系。基于对低电压短路阻抗法原理的深入研究,分析了剩磁是怎样破坏准确测量低电压短路阻抗的前提条件。通过重新审视频率响应分析法的基本原理,分析了在剩磁存在时变压器绕组幅频特性测试结果的变化情况。现场试验结果证明了理论分析的正确性。为确保绕组变形试验的可靠性,试验开始前须采取必要的消磁措施。     

漏电抗的参数辨识技术在线监测变压器绕组变形的研究

短路电抗法是检测电力变压器绕组变形的有效方法之一,在线检测变压器短路电抗变化对随时获取绕组的健康状况具有重要意义。为了实现变压器绕组的在线监测,基于一台模型变压器,以变压器回路方程作为参数辨识模型,利用递推的最小二乘算法对绕组漏电感参数进行实时辨识。分析和计算了测量系统产生的误差,提出了采用类似模糊神经网络的方法对PT和CT进行补偿。通过对比在线测量值与离线测量值的结果,表明该测量系统具有良好的准确性与稳定性,变压器的运行状态对测量结果影响很小,能够为实际运行中的变压器的绕组状况提供实时准确的指示。     

基于漏电感参数的变压器绕组变形故障机理分析

运行于电网中的电力变压器,不可避免地将遭受各种短路故障的冲击,由于短路电流产生的巨大电动力和绕组的瞬间急剧发热,会造成变压器绕组变形.文章从漏磁场的分布及类型等特点分析了绕组变形的故障机理.指出绕组变形引起的磁路变化将影响漏磁场的分布状态.从而将直接导致变压器漏电感参数发生变化.同时推导了漏电感的线性磁路计算方法.进一步验证绕组变形与漏电感参数之间的物理关系.变压器绕组漏电感参数的准确实时测量将成为绕组变形监测、尤其是从离线到在线监测技术发展的新的研究方向.     

频响法在变压器绕组变形检测中的应用

频响法是由变压器绕组一端注入扫频信号,然后通过测量绕组两端特性参数,分析其频域图谱特性,判断变压器绕组是否变形的一种新方法。它比低压脉冲法易于实施,且测得的图谱较稳定;它与短路阻抗法相比,对影响变压器变形的分布电感和电容更为灵敏。在详细分析了频率响应法测试变压器绕组变形的全过程和测试过程中的影响因素后,结合在某供电公司现场获取的实际数据和曲线,进行了分析、判断,其结果与吊芯检查相吻合。     

变压器绕组变形的综合分析方法

气相色谱法、频响法及短路阻抗法是测试变压器绕组是否变形的重要手段,但单一的试验方法和试验数据对判断绕组变形存在一定的局限性。结合现场实际,提出应用色谱法进行检测后,再结合频响法和短路阻抗法进行分析的综合方法。应用结果表明:变压器绕组变形的综合分析方法能够有效、准确判断绕组的状态。     

基于参数辨识的变压器绕组故障诊断方法的研究

变压器外部故障时,变压器内部绕组的匝数及漏磁通所经磁路均未变化,变压器绕组发生故障时,变压器漏电感肯定会发生变化。通过测量变压器的短路电抗并计算分析,可以判断变压器的绕组故障。参数辨识法诊断变压器绕组故障,即是通过测量变压器三相电压和电流量,采用递推最小二乘法,辨识变压器绕组漏抗,从而判断变压器绕组是否故障。     

双绕组变压器漏感参数计算及其在阻抗电压设计中的应用

确定了双绕组变压器漏电感和励磁电感参数,以一台高阻抗变压器设计为例,对阻抗电压的设计值、仿真计算值及实际测量值进行了对比。     

基于振荡波的变压器绕组故障诊断方法研究

不同的变压器绕组诊断方法对故障的灵敏度存在差异性,为进一步提高变压器绕组状态诊断的可靠性,提出一种基于振荡波的变压器绕组故障诊断检测方法。该方法在绕组一端施加直流激励,通过电子开关实现高压直流信号的暂态变化,并在绕组末端测量振荡信号用于绕组状态的分析。同时,通过现场220 kV变压器测试和实验室变压器绕组故障模拟平台研究了系统参数和典型绕组故障对振荡波信号的影响规律。研究结果表明:振荡波法抗干扰能力较强,测试重复性较好,相比于频率响应法,振荡波法针对变压器绕组特定故障的灵敏度相对较高,能够较为准确辨识变压器绕组的状态,进一步为现场变压器绕组状态检测提供参考。     

基于扫频阻抗法辨识的电力变压器绕组变形智能检测技术

针对扫频阻抗法在变压器绕组变形检测中判据尚不明确,还依赖人员经验的现状.文章结合扫频阻抗谱的基本特性,提出基于扫频阻抗谱辨识的绕组变形智能检测技术,选取的特征参量包括阻抗幅值的极值点、相位过零点、70°相位特征点、相关系数.并通过实验对不同故障状态下的各参量变化进行统计分析,验证扫频阻抗谱的特征参量在检测变压器绕组变形时的有效性.结果 表明,所选扫频阻抗谱的特征参量可以很好地识别绕组是否变形以及故障类型.此项研究为我国电力变压器绕组变形故障检测的发展提供参考和借鉴.     

基于短路阻抗法的变压器绕组变形测试装置开发

变压器在运行中可能发生绕组变形,测试绕组变形的方法主要有频响法和短路阻抗法。频响法对测试人员的专业技术水平要求高,不利于现场普及。文中研制一套基于短路阻抗法的变压器绕组变形测试装置,该装置测试方法简单,易于判断绕组是否发生变形。在常德电业局乾明变电站的测试结果显示,该装置测试准确,为现场变压器绕组变形的测试提供了一种有效手段。     

电力变压器绕组状态实时监测算法

为及时发现电力变压器绕组变形等潜伏性故障,需要实时监测变压器绕组的状态。建立了变压器绕组的数学模型,利用变压器原、次边的电压、电流信号对变压器的短路阻抗进行在线辨识。其方法是:实时采集模型变压器原、次边的电压、电流信号后,针对电压、电流传感器采集信号的特点,应用小波变换除去噪声,再利用基于离散傅里叶变换的高精度相位识别法辨识各正弦量间的相位差,得到各负载情况下变压器绕组等效电路的短路阻抗。利用模型三相变压器搭建的变压器绕组状态监测平台进行实验,结果表明,变压器绕组未发生状态改变时,不同负载情况下短路阻抗的辨识差别不超过0.64%;若变压器绕组发生变形及匝间短路等故障,短路阻抗的变化量达到5.6%以上,证明所提出的监测算法是有效的。