基于欧氏距离分析的电力变压器绕组变形程度与类型的诊断方法

频率响应分析法是检测电力变压器绕组变形的常用诊断方法之一。近年来,频率响应分析法的检测流程趋向标准化,但寻求合适的算法对频响曲线数据进行量化分析仍需深入研究。文中将频响曲线数据的量化分析看作一个概率分类问题,提出了应用欧氏距离分析诊断变压器绕组变形程度和类型的新方法。研究结果表明,欧氏距离分析能够有效地对变压器绕组变形程度进行诊断,且与先前研究提出的数学指数方法相比,该方法对变形程度的诊断结果具有更高的线性度。同时,在检测频段分段后获取子频段的欧氏距离分布的基础上,计算得到了子频段欧氏距离的最大值与最小值的比值,该比值能够有效地对绕组变形类型进行诊断。研究结果对频响曲线数据量化分析具有一定的参考价值。

基于频响复数值及数字图像处理技术的变压器绕组变形分类方法

为了在利用频率响应法诊断变压器绕组状态时准确解读检测结果,降低对分析人员的经验要求,提出了基于频响复数值及数字图像处理(DIP)技术的变压器绕组变形分类方法。该方法以频响测量数据的幅值和相位为依据,将变压器绕组的频响特性在极坐标上进行表示,并引入费歇尔判别法(FDA)和数字图像处理技术中的灰度投影法来实现不同绕组变形故障的分类。通过建模获得了多组绕组变形数据,然后利用提出的方法对40组检验样本进行状态分类,结果表明:不同类型样本在投影空间中的分布具有较为明显的区分,没有出现错误分类的情况。试验结果表明,提出的方法对于变压器绕组变形故障具有很好的分类效果,有利于实现电力变压器绕组状态诊断智能化。

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。

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,文中提出了"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,扫过整个检测频段,计算每个窗口中频响曲线的相关系数,获取了绕组变形前后的特征量。最后,利用费希尔判别法对样本数据进行降维的能力,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"改进后的相关系数法比传统的相关系数法更为准确地诊断出绕组的变形程度,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较准确地诊断绕组的变形类型。

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。

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。

基于谐振点数学指数的电力变压器绕组变形的诊断方法

频率响应分析法是检测电力变压器绕组变形的常用诊断方法之一。近年来,频率响应分析法的检测流程趋向标准化;但寻求合适的算法对频响曲线数据进行量化分析仍需深入研究。根据电力变压器绕组变形前后的频响曲线中谐振点的变化,获取所提出的数学指数变化规律,探究合适的数学指数对频响曲线数据进行量化分析。研究表明:在基于谐振点的数学指数中,谐振点偏移率IAD和IFD数值的正负性可综合诊断绕组变形的类型;加权函数值W_a和W_f可综合诊断绕组变形的程度。

变压器绕组缺陷诊断系统仿真与实例验证

准确、灵敏的变压器绕组缺陷诊断有利于电力系统安全运行。采用PSPICE软件建立变压器频率响应等效电路,利用小波变换法找到频率响应曲线的谐振点和幅值的变化情况,从而提取出特征向量,构造神经网络的训练样本;依据变压器绕组缺陷识别诊断的特点分别对BP神经网络、RBF神经网络和PNN神经网络的结构进行了设计,并对训练好的3种神经网络进行验证;采用已建立的3种神经网络诊断系统对实际变压器常见的2种变形方式(轴向变形和径向变形)进行检测和识别。试验结果表明3种方法都能够识别诊断变压器绕组变形缺陷,但是BP神经网络诊断系统具有更高的准确性和实用性。

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。

基于Sinc信号的变压器绕组频响曲线检测方法

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。

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。

卡尔曼滤波算法在变压器绕组脉冲频率响应法中的应用

如果将纳秒级脉冲源应用于变压器绕组变形故障诊断,可以将检测频段提高至10MHz,甚至更高,从而提高FRA的检测灵敏度。但是,现场的噪声干扰会影响到脉冲频率响应曲线的形状。为了准确获得关于绕组变形状态的判断,本文提出了基于卡尔曼滤波算法的脉冲信号处理方法。本文将直接对信号进行FFT得到的绕组频率响应曲线,与对信号先进行卡尔曼滤波再作FFT得到的绕组频率响应曲线进行了对比。试验结果表明,本文提出的脉冲信号处理方法具有可行性及较好的效果。