一種檢測變壓器繞組故障類型的方法及系統的製作方法
2023-06-21 04:21:01
一種檢測變壓器繞組故障類型的方法及系統的製作方法
【專利摘要】本發明實施例提供一種檢測變壓器繞組故障類型的方法，基於預定的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係，方法包括：獲取繞組故障變壓器短路後的漏抗參數數值；根據預定的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係，確定所獲取的漏抗參數數值對應的變壓器繞組故障狀態；根據確定的變壓器繞組故障狀態確定所檢測的變壓器繞組故障類型。同時，本法實施例還提供一種檢測變壓器繞組故障類型的系統。
【專利說明】一種檢測變壓器繞組故障類型的方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及變壓器估計檢測領域，特別是涉及一種檢測變壓器繞組故障類型的方法及系統。
【背景技術】
[0002]變壓器作為電力系統輸配電的組成部分，其安全性與穩定性對國民經濟的發展具有重要的意義。在電壓等級不斷提升的今天，因變壓器事故而造成的電力系統癱瘓越發頻繁，這不僅不利於經濟的快速發展，且嚴重地影響了居民的正常生活。
[0003]據統計，從1995年到1999年間，全國IlOkV及以上電力變壓器發生事故臺次為284臺，事故總容量為21360MVA，如按照變壓器故障的位置來劃分事故的臺次，由變壓器繞組故障引起的事故數量佔所有變壓器故障引起的事故總量的71.1%，變壓器繞組故障在所有變壓器的故障類型中發生的可能性為最高。
[0004]而變壓器繞組故障的故障可能性有很多，可分為繞組短路、繞組斷路、繞組鬆動、變形、位移、繞組燒損等故障，目前，電力系統中使用較多的檢測變壓器繞組故障的方法主要為短路阻抗法，但該方法只能對變壓器繞組故障的嚴重程度進行檢測，卻不能有效地對變壓器繞組的故障類型進行判定，這對現場人員了解繞組內部變形情況產生了較為負面的影響，且不利於下一步檢測工作的開展。
【發明內容】
[0005]有鑑於此，本發明實施例提供一種檢測變壓器繞組故障類型的方法及系統，以解決現有技術中對變壓器使用短路阻抗法，無法有效地對變壓器繞組的故障類型進行判定的問題。
[0006]為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案:
[0007]—種檢測變壓器繞組故障類型的方法，基於預定的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係，所述方法包括:
[0008]獲取繞組故障變壓器短路後的漏抗參數數值；
[0009]根據預定的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係，確定所獲取的漏抗參數數值對應的變壓器繞組故障狀態；
[0010]根據確定的變壓器繞組故障狀態確定所檢測的變壓器繞組故障類型。
[0011]其中，所述預定的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係包括:
[0012]使用仿真軟體獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數數值的關係，確定變壓器短路後為各繞組故障狀態時所對應的漏抗參數的數值範圍，建立變壓器短路後各繞組故障狀態與對應的漏抗參數的數值範圍的對應關係。
[0013]其中，使用仿真軟體獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數數值的關係包括:
[0014]根據實際變壓器尺寸建立仿真變壓器；
[0015]設置仿真變壓器的參數，設置仿真變壓器短路，且設置仿真變壓器繞組處於預定繞組狀態；
[0016]獲取預定數量的該預定繞組狀態下仿真變壓器的漏抗參數數值；
[0017]統計所有該預定繞組狀態下仿真變壓器的漏抗參數數值，得出仿真變壓器短路後仿真變壓器繞組處於該預定狀態時仿真變壓器漏抗參數的數值範圍。
[0018]其中，所述建立仿真變壓器包括:建立仿真變壓器鐵芯、建立仿真變壓器高壓繞組、建立仿真變壓器低壓繞組、建立仿真變壓器油箱和仿真變壓器油。
[0019]其中，所述設置仿真變壓器的參數包括:
[0020]設置仿真變壓器鐵芯的磁化曲線；
[0021 ] 設置仿真變壓器高壓繞組上第一電流密度的大小和方向；
[0022]設置仿真變壓器低壓繞組上第二電流密度的大小和方向，其中，第二電流密度的方向與第一電流密度的方向為相反方向；
[0023]設置仿真變壓器油箱的臨界條件，包括設置仿真變壓器油箱六個面的Z方向磁矢量為零；
[0024]設置仿真變壓器油的參數。
[0025]其中，所述設置仿真變壓器短路包括:
[0026]設置仿真變壓器無負載，
[0027]或設置仿真變壓器的負載阻值為零。
[0028]其中，所述變壓器繞組故障狀態包括:變壓器繞組翹曲故障狀態、變壓器繞組鼓包故障狀態、變壓器繞組軸向移動故障狀態和變壓器繞組徑向移動故障狀態。
[0029]本發明實施例還提供一種檢測變壓器繞組故障類型的系統，基於上述所述的方法，包括:第一獲取模塊、故障狀態確定模塊和故障類型確定模塊；其中，
[0030]所述第一獲取模塊，用於獲取繞組故障變壓器短路後的漏抗參數數值；
[0031]所述故障狀態確定模塊，用於根據預定的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係，確定所獲取的漏抗參數數值對應的變壓器繞組故障狀態；
[0032]所述故障類型確定模塊，用於根據確定的變壓器繞組故障狀態確定所檢測的變壓器繞組故障類型。
[0033]其中，所述系統還包括:第二獲取模塊、數值範圍確定模塊和對應關係建立模塊，其中，
[0034]所述第二獲取模塊，用於使用仿真軟體獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數關係；
[0035]所述數值範圍確定模塊，用於確定變壓器短路後各繞組故障狀態所對應的漏抗參數的數值範圍；
[0036]所述對應關係建立模塊，用於建立變壓器短路後各繞組故障狀態與對應的漏抗參數的數值範圍的對應關係。
[0037]其中，所述第二獲取模塊包括:模型建立單元、參數設置單元、數值計算單元和統計單元；其中，
[0038]所述模型建立單元，用於根據實際變壓器尺寸建立仿真變壓器；
[0039]所述參數設置單元，用於設置仿真變壓器參數，設置仿真變壓器短路，且設置仿真變壓器繞組處於某種繞組狀態；
[0040]所述數值計算單元，用於獲取預定數量的該種繞組狀態下仿真變壓器的漏抗參數數值；
[0041]所述統計單元，用於統計所有該種繞組狀態下仿真變壓器的漏抗參數數值，得出仿真變壓器短路後仿真變壓器繞組處於該種狀態時仿真變壓器漏抗參數的數值範圍，該數值範圍即為實際變壓器短路後實際變壓器繞組處於該種狀態時實際變壓器漏抗參數的數值範圍。
[0042]基於上述技術方案，本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型的方法及系統，基於預定的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係，在得知變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係，確定變壓器短路後變壓器繞組為各種繞組故障類型時其對應的漏抗參數的數值範圍後，即在得知了變壓器繞組處於哪一種故障時，知道其對應的漏抗參數對應的數值範圍為多少後，對被測變壓器短路後的漏抗參數數值進行測量，得到被測變壓器短路後的漏抗參數數值，再對該被測變壓器短路後的漏抗參數數值進行判斷，確定所獲取的漏抗參數數值對應的變壓器繞組故障狀態，在確定所獲取的漏抗參數數值對應的變壓器繞組故障狀態，後，便可根據確定所獲取的漏抗參數數值對應的變壓器繞組故障狀態確定該被測變壓器的繞組故障類型。通過本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型的方法及系統，可以有效地對變壓器繞組的故障類型進行判定，有益於現場工作人員了解變壓器繞組內部變形情況，且有利於下一步檢測工作的展開。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0043]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0044]圖1為本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型的方法的流程圖；
[0045]圖2為本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型的方法中建立變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係的方法流程圖；
[0046]圖3為本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型中使用仿真軟體獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數關係的方法流程圖；
[0047]圖4為本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型中使用仿真軟體建立仿真變壓器的方法流程圖；
[0048]圖5為本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型中設置仿真變壓器參數的方法流程圖；
[0049]圖6為本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型中設置仿真變壓器短路的方法流程圖；
[0050]圖7為本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障的系統的系統框圖；
[0051]圖8為本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障的系統的另一系統框圖；
[0052]圖9為本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障的系統中第二獲取模塊的結構框圖。
【具體實施方式】
[0053]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0054]圖1為本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型的方法的流程圖，該方法基於變壓器繞組狀態與漏抗參數關係，可以有效地對變壓器繞組的故障類型進行判定，使有益於現場工作人員了解變壓器繞組內部變形情況，且有利於下一步檢測工作的展開，參照圖1，該方法可以包括:
[0055]步驟SlOO:獲取繞組故障變壓器短路後的漏抗參數數值；
[0056]其中，繞組故障變壓器，是指變壓器繞組出現形變或位移定故障的變壓器。
[0057]在工作頻率一定的情況下，變壓器漏抗參數數值的大小是由變壓器繞組的結構所決定的，對於一臺變壓器而言，當其繞組發生變形或位移等故障時，其短路後的漏抗參數的數值也將發生變化，當變壓器繞組發生一個固定的形變或位移後測得的其短路後的漏抗參數的數值也將位於一個的數值，而因為測量誤差的存在，當變壓器繞組發生一個固定的形變或位移後測得的其短路後的漏抗參數的數值也將位於一個固定的數值範圍內，因此，當變壓器繞組發生相同的形變或位移，只是形變或位移的程度不同時，該變壓器的漏抗參數的數值也將會在一定的數值範圍之內，因此，在判斷變壓器繞組的故障類型時，選擇使用變壓器短路後的漏抗參數來進行測量，通過測量變壓器繞組故障後的漏抗參數的數值來判斷被檢測變壓器的繞組故障類型。
[0058]可選的，由於本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型的方法基於預定的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係，因此，在本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型的方法中，可以在獲取繞組故障變壓器短路後的漏抗參數數值之前，獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數關係，根據獲取的變壓器短路後各繞組故障狀態所對應的漏抗參數數值的數值範圍，來建立變壓器短路後變壓器各繞組故障狀態與對應的漏抗參數的數值範圍的對應關係通過這些對應關係來判斷變壓器的繞組故障類型。
[0059]其中，需要說明的是，在對同一個型號的變壓器，即對相同尺寸、相同規定參數等的變壓器進行繞組故障類型檢測時，只需要在檢測所有該型號的變壓器的短路後的漏抗參數數值之前進行一次對該型號變壓器對應的變壓器短路後各繞組故障狀態與對應的漏抗參數的數值範圍的對應關係的獲取，確定該型號變壓器短路後變壓器繞組為各種繞組故障類型時其對應的漏抗參數的數值範圍，也就是說，所有同一型號的變壓器使用同一套變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係。
[0060]可選的，可以通過仿真軟體來獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數關係，使用仿真軟體來獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數關係，獲取方法合理高效，使用成本較低，相對的，也可以使用實際變壓器來獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數的關係，而，若使用實際變壓器來獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數的關係，為了得出變壓器繞組狀態與漏抗參數之間的關係，需要大量的實際變壓器來對其短路後的漏抗參數進行檢測，其中包含大量已經發生繞組形變或位移，且繞組故障狀態已知的實際變壓器，因此，利用實際變壓器來對繞組狀態與變壓器漏抗參數的關係進行研究，將會損失大量的實際變壓器，造成極高的資源浪費問題。
[0061]可選的，當通過仿真軟體來獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數時，通過仿真軟體，可以根據實際變壓器的尺寸建立一個仿真變壓器模型，然後設置該仿真變壓器參數，設置該仿真變壓器短路，且設置該仿真變壓器繞組處於某個預定的繞組狀態，通過獲取預定數量的該預定繞組狀態下仿真變壓器的漏抗參數數值，並統計所有獲取的該預定繞組狀態下仿真變壓器的漏抗參數數值，得出仿真變壓器短路後仿真變壓器繞組處於該預定狀態時仿真變壓器漏抗參數的數值範圍。通過設置仿真變壓器處於各種不同的繞組故障狀態，從而得出變壓器處於各種繞組故障類型其分別對應的漏抗參數的數值範圍。
[0062]可選的，若通過仿真軟體來獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數，當根據實際變壓器尺寸建立仿真變壓器時，所建立的仿真變壓器可以包括仿真變壓器鐵芯、仿真變壓器高壓繞組、仿真變壓器低壓繞組、仿真變壓器油箱和仿真變壓器油。
[0063]可選的，若通過仿真軟體來獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數，當設置仿真變壓器參數時，設置仿真變壓器的參數可以包括設置仿真變壓器鐵芯的磁化曲線、設置仿真變壓器高壓繞組上第一電流密度的大小和方向、設置仿真變壓器低壓繞組上第二電流密度的大小和方向，設置仿真變壓器油箱的臨界條件和設置仿真變壓器油的參數。設置仿真變壓器的各個參數可以確保仿真變壓器可以正常工作。
[0064]其中，需要說明的是，第二電流密度的方向與第一電流密度的方向為相反方向，可選的，可以設置仿真變壓器高壓繞組上第一電流密度的方向為逆時針方向，同時，設置仿真變壓器低壓繞組上第二電流密度的方向為順時針方向。而仿真變壓器高壓繞組上第一電流密度的大小根據被仿真的實際變壓器的銘牌上標出的高壓繞組的電流大小來設置，仿真變壓器低壓繞組上第二電流密度的大小根據設置的第一電流密度的大小和實際變壓器的銘牌上記載的變壓器高壓繞組數目與變壓器低壓繞組的數目的比例來設置。
[0065]可選的，若通過仿真軟體來獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數，當設置仿真變壓器短路時，可以通過設置仿真變壓器沒有負載，來使仿真變壓器短路，也可以通過設置仿真變壓器有負載，且設置的負載的阻值為零，來使仿真變壓器短路。
[0066]步驟SllO:根據預定的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係，確定所獲取的漏抗參數數值對應的變壓器繞組故障狀態；
[0067]可選的，可以通過使用仿真軟體獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數數值的關係，確定變壓器短路後為各繞組故障狀態時所對應的漏抗參數的數值範圍，來建立變壓器短路後各繞組故障狀態與對應的漏抗參數的數值範圍的對應關係。因此，根據預定的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係，可以得知變壓器短路後為各繞組故障狀態時所對應的漏抗參數的數值範圍，可以通過判斷獲取的漏抗參數數值為與哪一段繞組故障狀態時所對應的漏抗參數的數值範圍中，來確定所獲取的漏抗參數數值對應的變壓器繞組故障狀態。可選的，所述數值範圍可以為變壓器繞組翹曲故障數值範圍、變壓器繞組鼓包故障數值範圍、變壓器繞組軸向移動故障數值範圍和變壓器繞組徑向移動故障數值範圍。
[0068]其中，變壓器繞組翹曲故障數值範圍對應的變壓器繞組故障狀態為變壓器繞組翹曲故障狀態；變壓器繞組鼓包故障數值範圍對應的繞組故障類型為變壓器繞組鼓包故障狀態；變壓器繞組軸向移動故障數值範圍對應的繞組故障類型為變壓器繞組軸向移動故障狀態；變壓器繞組徑向移動故障數值範圍對應的繞組故障類型為變壓器繞組徑向移動故障狀態。
[0069]步驟S120:根據確定的變壓器繞組故障狀態確定所檢測的變壓器繞組故障類型。
[0070]可選的，仿真變壓器繞組的繞組故障狀態可以包括變壓器繞組翹曲故障狀態、變壓器繞組鼓包故障狀態、變壓器繞組軸向移動故障狀態、變壓器繞組徑向移動故障狀態等幾類故障狀態，除了這些故障狀態外，仿真變壓器還可以處於正常狀態，當仿真變壓器處於正常狀態下時，仿真變壓器可正常工作。
[0071]當變壓器繞組故障狀態為變壓器繞組翹曲故障狀態時，該變壓器對應的繞組故障類型為變壓器繞組翹曲故障；當變壓器的繞組故障狀態為變壓器繞組鼓包故障狀態，該變壓器對應的繞組故障類型為變壓器繞組鼓包故障；當變壓器繞組故障狀態為變壓器繞組軸向移動故障狀態時，該變壓器對應的繞組故障類型為變壓器繞組軸向移動故障；當變壓器繞組故障狀態為變壓器繞組徑向移動故障狀態時，該變壓器對應的繞組故障類型為變壓器繞組徑向移動故障。
[0072]當獲取的變壓器短路後的漏抗參數數值處於變壓器繞組翹曲故障數值範圍內時，可以確定被檢測的變壓器的繞組故障狀態為繞組翹曲故障狀態，根據變壓器的繞組翹曲故障狀態，可以確定變壓器的繞組故障類型為變壓器繞組翹曲故障；當獲取的變壓器短路後的漏抗參數數值處於變壓器繞組鼓包故障數值範圍內時，可以確定被檢測的變壓器的繞組故障狀態為繞組鼓包故障狀態，根據變壓器的繞組鼓包故障狀態，可以確定變壓器的繞組故障類型為變壓器繞組鼓包故障；當獲取的變壓器短路後的漏抗參數數值處於變壓器繞組軸向移動故障數值範圍內時，可以確定被檢測的變壓器的繞組故障狀態為繞組軸向移動故障狀態，根據變壓器的繞組軸向移動故障狀態，可以確判定變壓器的繞組故障類型為變壓器繞組軸向移動故障；當獲取的變壓器短路後的漏抗參數數值處於變壓器繞組徑向移動故障數值範圍內時，可以確定被檢測的變壓器的繞組故障狀態為繞組徑向移動故障狀態，根據變壓器的繞組徑向移動故障狀態，可以確判定變壓器的繞組故障類型為變壓器繞組徑向移動故障。
[0073]例如，若通過變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係得知，變壓器繞組故障狀態為變壓器軸向位移故障狀態時，變壓器短路後的漏抗參數數值範圍為0.12p.u.到0.15p.u.，變壓器繞組故障狀態為變壓器縱向位移故障狀態時，變壓器短路後的漏抗參數數值範圍為0.15p.u.到0.18p.u.，那麼，若測得的變壓器短路後的漏抗參數為0.14p.u.，因為0.14p.u.處於0.12p.u.到0.15p.u.的數值範圍內，那麼，便可確定該被檢測的變壓器的繞組故障狀態為變壓器軸向位移故障狀態，進而確定該變壓器的繞組的故障類型為變壓器繞組軸向位移故障，若測得的變壓器短路後的漏抗參數為0.17p.u.，因為0.17p.u.處於0.15p.u.到0.18p.u.數值範圍，那麼同樣，可確定該被檢測的變壓器的繞組故障狀態為變壓器徑向位移故障狀態，進而確定該變壓器的繞組的故障類型為變壓器繞組縱向位移故障。
[0074]基於上述技術方案，本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型的方法及系統，基於預定的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係，在得知變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係，確定變壓器短路後變壓器繞組為各種繞組故障類型時其對應的漏抗參數的數值範圍後，即在得知了變壓器繞組處於哪一種故障時，知道其對應的漏抗參數對應的數值範圍為多少後，對被測變壓器短路後的漏抗參數數值進行測量，得到被測變壓器短路後的漏抗參數數值，再對該被測變壓器短路後的漏抗參數數值進行判斷，確定所獲取的漏抗參數數值對應的變壓器繞組故障狀態，，在確定所獲取的漏抗參數數值對應的變壓器繞組故障狀態後，便可根據確定所獲取的漏抗參數數值對應的變壓器繞組故障狀態確定該被測變壓器的繞組故障類型。通過本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型的方法及系統，可以有效地對變壓器繞組的故障類型進行判定，有益於現場工作人員了解變壓器繞組內部變形情況，且有利於下一步檢測工作的展開。
[0075]可選的，圖2示出了本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型的方法中建立變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係的方法流程圖，參照圖2，建立變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係可以包括:
[0076]步驟S200:使用仿真軟體獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數數值的關係；
[0077]其中，獲取的變壓器繞組狀態與漏抗參數數值的關係包括變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的關係，和變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的關係。
[0078]選擇使用仿真軟體獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數關係，合理高效，且相比使用實際變壓器來獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數的關係，成本較低，避免了極高的資源浪費問題。
[0079]步驟S210:確定變壓器短路後為各繞組故障狀態時所對應的漏抗參數的數值範圍；
[0080]其中，變壓器繞組故障狀態可以包括變壓器繞組翹曲故障狀態、變壓器繞組鼓包故障狀態、變壓器繞組軸向移動故障狀態和變壓器繞組徑向移動故障狀態。
[0081]變壓器繞組處於不同的繞組故障狀態時，變壓器短路後所測得的的漏抗參數將不同，而當變壓器繞組發生一個固定的形變或位移後，測得的變壓器短路後的漏抗參數的數值將位於一個固定的數值範圍內，而當變壓器繞組發生相同的形變或位移，只是形變或位移的程度不同時，該變壓器的漏抗參數的數值也將會在一定的數值範圍之內，因此，變壓器繞組處於各個不同的繞組狀態時，都將分別對應一個相應的漏抗參數範圍。
[0082]步驟S220:建立變壓器短路後各繞組故障狀態與對應的漏抗參數的數值範圍的對應關係。
[0083]變壓器繞組的每個繞組故障狀態都將尤其相對應一個漏抗參數的數值範圍，而這個一一對應的對應關係，即為變壓器短路後各繞組故障狀態與對應的漏抗參數的數值範圍的對應關係。
[0084]在第一次對某種型號的變壓器進行繞組故障狀態檢測，即在對某個變壓器進行繞組故障狀態檢測之前，沒有對其他該變壓器同型號的變壓器進行過繞組故障狀態的檢測時，需要在獲取該變壓器短路後的漏抗參數數值之前，先獲取該變壓器對應的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係，根據獲取的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係確定該變壓器短路後變壓器繞組為各種繞組故障類型時其對應的漏抗參數的數值範圍，在確定該變壓器短路後變壓器繞組為各種繞組故障類型時其對應的漏抗參數的數值範圍之後，再獲取該變壓器短路後的漏抗參數數值，才能通過測量該變壓器短路後的漏抗參數數值來判斷該變壓器的漏抗處於何種故障狀態，進而根據確定的變壓器繞組故障狀態確定所檢測的變壓器繞組的故障類型。
[0085]其中，需要注意的是，由於同一型號的變壓器使用同一套變壓器繞組狀態與漏抗參數關係，因此，在對同一個型號的變壓器進行繞組故障類型檢測時，只需要在檢測第一個該型號的變壓器的短路後的漏抗參數數值之前進行一次該型號變壓器對應的變壓器繞組狀態與漏抗參數關係的獲取，確定該型號變壓器短路後變壓器繞組為各種繞組故障類型時其對應的漏抗參數的數值範圍，在對其他的該型號的變壓器進行繞組故障類型的檢測時，無需再獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數關係，確定變壓器短路後變壓器繞組為各種繞組故障類型時其對應的漏抗參數的數值範圍。
[0086]可選的，圖3示出了本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型中使用仿真軟體獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數關係的方法流程圖，參照圖3，該使用仿真軟體獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數關係的方法可以包括:
[0087]步驟S300:根據實際變壓器尺寸建立仿真變壓器；
[0088]由於變壓器漏抗參數數值的大小是由變壓器繞組的結構所決定的，對於一臺變壓器而言，當其繞組發生變形或位移等故障時，其漏抗參數的數值也將發生變化，因此，通過仿真軟體建立仿真變壓器時，建立的仿真變壓器的尺寸應按照被仿真的實際變壓器的尺寸來設置，仿真變壓器的尺寸應與被仿真的實際變壓器的尺寸完全相同，以保證通過仿真軟體建立的仿真變壓器得到的仿真變壓器繞組狀態與該仿真變壓器的漏抗參數之間的關係在誤差允許的一定範圍內可以作為被仿真的實際變壓器的繞組狀態與漏抗參數之間的關係O
[0089]步驟S310:設置仿真變壓器的參數，設置仿真變壓器短路，且設置仿真變壓器繞組處於預定繞組狀態；
[0090]設置仿真變壓器的各個參數可以有效保證仿真變壓器在啟動後可以正常工作，若啟動後仿真變壓器不能正常工作，那麼便說明建立的仿真變壓器設置的參數可能有誤，需要檢測仿真變壓器參數，將設置有誤的參數進行重新設置。
[0091]設置仿真變壓器短路，是因為本發明實施所需要的變壓器的漏抗參數數值為仿真變壓器對應的實際變壓器短路後的所測得的漏抗參數數值，因此，相對應，在測量仿真變壓器的漏抗參數數值時，也應該為測量仿真變壓器短路後的漏抗參數數值。
[0092]設置仿真變壓器繞組處於預定繞組狀態，可以得出該仿真變壓器在該預定繞組狀態時其漏抗參數的數值範圍，若設置該仿真變壓器處於另一預定繞組狀態時，則可得出該仿真變壓器在該另一預定繞組狀態時其漏抗參數的數值範圍。
[0093]步驟S320:獲取預定數量的該預定繞組狀態下仿真變壓器的漏抗參數數值；
[0094]其中，獲取的預定數量的該預定繞組狀態下仿真變壓器的漏抗參數數值中的預定數量應該為一個預先設定好的固定數量，也就是說，對所有繞組狀態下的仿真變壓器，應該獲取相同數目的漏抗參數數值，另外，設定的預定數量應該足夠大，以確保得出的數值範圍的可靠性。
[0095]步驟S330:統計所有該預定繞組狀態下仿真變壓器的漏抗參數數值，得出仿真變壓器短路後仿真變壓器繞組處於該預定狀態時仿真變壓器漏抗參數的數值範圍。
[0096]雖然仿真變壓器的尺寸、形狀等均按照被放在實際變壓器來設置，但是，仿真變壓器與實際變壓器畢竟有異，通過仿真變壓器處於某種繞組狀態時測得的仿真變壓器漏抗參數的數值範圍與實際變壓器處於該種繞組狀態時測得的實際變壓器漏抗參數的數值範圍仍然會存在一定的差異，不可能完全等同，但是，在誤差允許的範圍內，我們可以將得出的仿真變壓器繞組處於某種狀態時仿真變壓器漏抗參數的數值範圍作為實際變壓器繞組處於該種狀態時實際變壓器漏抗參數的數值範圍。
[0097]可選的，圖4示出了本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型中使用仿真軟體建立仿真變壓器的方法流程圖，參照圖4，使用仿真軟體建立仿真變壓器的方法可以包括:
[0098]步驟S400:建立仿真變壓器鐵芯；
[0099]可選的，建立仿真變壓器鐵芯包括設置仿真變壓器鐵芯的形狀、尺寸。可選的，可以設置仿真變壓器鐵芯為圓柱形，當設置仿真變壓器鐵芯為圓柱形時，需要設置仿真變壓器鐵芯的半徑、高度與其中心點坐標等。
[0100]步驟S410:建立仿真變壓器高壓繞組；
[0101]可選的，建立仿真變壓器低壓繞組包括設置仿真變壓器高壓繞組擁有的高壓單匝線圈的數量及各個高壓單匝線圈的通徑與橫截面形狀。
[0102]步驟S420:建立仿真變壓器低壓繞組；
[0103]可選的，建立仿真變壓器低壓繞組包括設置仿真變壓器低壓繞組擁有的低壓單匝線圈的數量及各個低壓單匝線圈的通徑與橫截面形狀。
[0104]步驟S430:建立仿真變壓器油箱和仿真變壓器油。
[0105]其中，仿真變壓器油位於仿真變壓器油箱的內部。
[0106]可選的，可以設置仿真變壓器油箱為長方體，仿真變壓器油裝滿整個仿真變壓器油箱。
[0107]其中，需要說明的是，本發明實施例中的步驟S400、步驟S410、步驟S420和步驟S430之間並沒有邏輯順序關係，可以按照任意順序執行完成步驟S400、步驟S410、步驟S420和步驟S430，步驟S400、步驟S410、步驟S420和步驟S430的執行順序並不影響本發明實施例中仿真變壓器的建立。
[0108]可選的，圖5示出了本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型中設置仿真變壓器參數的方法流程圖，參照圖5，設置仿真變壓器參數的方法可以包括:
[0109]步驟S500:設置仿真變壓器鐵芯的磁化曲線；
[0110]仿真變壓器鐵芯的磁化曲線反映了鐵芯的磁場強度與所感應的磁感應強度之間的關係，當仿真變壓器的鐵芯發生鬆動故障時，可以通過賦與鐵芯非線性磁化曲線來判斷鐵芯是否鬆動。
[0111]步驟S510:設置仿真變壓器高壓繞組上第一電流密度的大小和方向；
[0112]可選的，根據被仿真的實際變壓器的銘牌上標出的高壓繞組的電流大小來設置仿真變壓器高壓繞組上第一電流密度的大小。
[0113]可選的，可以設置仿真變壓器高壓繞組上第一電流密度的方向為逆時針方向。
[0114]步驟S520:設置仿真變壓器低壓繞組上第二電流密度的大小和方向，其中，第二電流密度的方向與第一電流密度的方向為相反方向；
[0115]可選的，根據設置的仿真變壓器高壓繞組上第一電流密度的大小，和被仿真的實際變壓器的銘牌上記載的變壓器高壓繞組數目與變壓器低壓繞組的數目的比例，來設置仿真變壓器低壓繞組上第二電流密度的大小。
[0116]可選的，可以設置仿真變壓器低壓繞組上第二電流密度的方向為順時針方向。
[0117]步驟S530:設置仿真變壓器油箱的臨界條件；
[0118]可選的，可以設置仿真變壓器油箱六個面的Z方向磁矢量為零；
[0119]步驟S540:設置仿真變壓器油的參數。
[0120]仿真變壓器油的參數不同，所代表的變壓器油的種類便不同，在本發明實施例獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數關係的過程中，每一組數據所使用的變壓器油應該相同，即在每一組數據的獲取過程中，應該設置仿真變壓器油的參數保持不變。
[0121]其中，步驟S500、步驟S510、步驟S520、步驟S550和步驟S540之間並沒有邏輯順序關係，可以按照任意順序執行完成該五個步驟，該五個步驟的執行完成均可完成仿真變壓器參數的設置。
[0122]可選的，圖6示出了本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型中設置仿真變壓器短路的方法流程圖，參照圖6，設置仿真變壓器短路的方法可以包括:
[0123]步驟S600:設置仿真變壓器無負載；
[0124]步驟S610:仿真變壓器短路；
[0125]當仿真變壓器無負載，被直接短接而被接通時，仿真變壓器短路，加於變壓器兩端的電流為短路電流。
[0126]步驟S620:設置仿真變壓器有負載；
[0127]步驟S630:設置仿真變壓器負載的阻值為零；
[0128]步驟S640:仿真變壓器短路。
[0129]當仿真變壓器有負載，而負載的阻值為零時，可將該阻值為零的負載視為導線，認為仿真變壓器被直接短接，當仿真變壓器被接通時，仿真變壓器短路。
[0130]本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型的方法，該方法基於變壓器繞組狀態與漏抗參數關係，可以有效地對變壓器繞組的故障類型進行判定，有益於現場工作人員了解變壓器繞組內部變形情況，且有利於下一步檢測工作的展開。
[0131 ] 下面對本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型的系統進行介紹，下文描述的檢測變壓器繞組故障類型的系統與上文描述的檢測變壓器繞組故障類型的方法可相互對應參照。
[0132]圖7為本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障的系統的系統框圖，參照圖7，該檢測變壓器繞組故障的系統可以包括:第一獲取模塊100、故障狀態確定模塊200和故障類型確定模塊300 ;其中，
[0133]第一獲取模塊100，用於獲取繞組故障變壓器短路後的漏抗參數數值；
[0134]故障狀態確定模塊200，用於根據預定的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係，確定所獲取的漏抗參數數值對應的變壓器繞組故障狀態；
[0135]故障類型確定模塊300，用於根據確定的變壓器繞組故障狀態確定所檢測的變壓器繞組故障類型。
[0136]可選的，圖8示出了本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障的系統的另一系統框圖，參照圖8，該檢測變壓器繞組故障的系統還包括:第二獲取模塊400、數值範圍確定模塊500和對應關係建立模塊600，其中，
[0137]第二獲取模塊400，用於使用仿真軟體獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數關係；
[0138]數值範圍確定500，用於確定變壓器短路後各繞組故障狀態所對應的漏抗參數的數值範圍；
[0139]對應關係建立模塊600，用於建立變壓器短路後各繞組故障狀態與對應的漏抗參數的數值範圍的對應關係。
[0140]可選的，圖9示出了本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障的系統中第二獲取模塊400的一種可選結構，參照圖9，第二獲取模塊400可以包括:模型建立單元410、參數設置單元420、數值計算單元420和統計單元440 ;其中，
[0141]模型建立單元410，用於根據實際變壓器尺寸建立仿真變壓器；
[0142]參數設置單元420，用於設置仿真變壓器參數，通過設置仿真變壓器的參數使仿真變壓器短路，且使仿真變壓器繞組處於某種繞組狀態；
[0143]數值計算單元430，用於獲取預定數量的該種繞組狀態下仿真變壓器的漏抗參數數值；
[0144]統計單元440，用於統計所有該種繞組狀態下仿真變壓器的漏抗參數數值，得出仿真變壓器短路後仿真變壓器繞組處於該種狀態時仿真變壓器漏抗參數的數值範圍，該數值範圍即為實際變壓器短路後實際變壓器繞組處於該種狀態時實際變壓器漏抗參數的數值範圍。
[0145]本發明實施例提供的檢測變壓器繞組故障類型的系統，該系統基於變壓器繞組狀態與漏抗參數關係，可以有效地對變壓器繞組的故障類型進行判定，有益於現場工作人員了解變壓器繞組內部變形情況，且有利於下一步檢測工作的展開。
[0146]本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對於實施例公開的裝置而言，由於其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
[0147]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
【權利要求】
1.一種檢測變壓器繞組故障類型的方法，其特徵在於，基於預定的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係，所述方法包括: 獲取繞組故障變壓器短路後的漏抗參數數值； 根據預定的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係，確定所獲取的漏抗參數數值對應的變壓器繞組故障狀態； 根據確定的變壓器繞組故障狀態確定所檢測的變壓器繞組故障類型。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述預定的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係包括: 使用仿真軟體獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數數值的關係，確定變壓器短路後為各繞組故障狀態時所對應的漏抗參數的數值範圍，建立變壓器短路後各繞組故障狀態與對應的漏抗參數的數值範圍的對應關係。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，使用仿真軟體獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數數值的關係包括: 根據實際變壓器尺寸建立仿真變壓器； 設置仿真變壓器的參數，設置仿真變壓器短路，且設置仿真變壓器繞組處於預定繞組狀態； 獲取預定數量的該預定繞組狀態下仿真變壓器的漏抗參數數值； 統計所有該預定繞組狀態下仿真變壓器的漏抗參數數值，得出仿真變壓器短路後仿真變壓器繞組處於該預定狀態時仿真變壓器漏抗參數的數值範圍。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述建立仿真變壓器包括:建立仿真變壓器鐵芯、建立仿真變壓器高壓繞組、建立仿真變壓器低壓繞組、建立仿真變壓器油箱和仿真變壓器油。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述設置仿真變壓器的參數包括: 設置仿真變壓器鐵芯的磁化曲線； 設置仿真變壓器高壓繞組上第一電流密度的大小和方向； 設置仿真變壓器低壓繞組上第二電流密度的大小和方向，其中，第二電流密度的方向與第一電流密度的方向為相反方向； 設置仿真變壓器油箱的臨界條件，包括設置仿真變壓器油箱六個面的Z方向磁矢量為零； 設置仿真變壓器油的參數。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述設置仿真變壓器短路包括: 設置仿真變壓器無負載， 或設置仿真變壓器的負載阻值為零。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述變壓器繞組故障狀態包括:變壓器繞組翹曲故障狀態、變壓器繞組鼓包故障狀態、變壓器繞組軸向移動故障狀態和變壓器繞組徑向移動故障狀態。
8.—種檢測變壓器繞組故障類型的系統，其特徵在於，基於權利要求1至7中任一項所述的方法，包括:第一獲取模塊、故障狀態確定模塊和故障類型確定模塊；其中， 所述第一獲取模塊，用於獲取繞組故障變壓器短路後的漏抗參數數值； 所述故障狀態確定模塊，用於根據預定的變壓器繞組故障狀態與漏抗參數數值的對應關係，確定所獲取的漏抗參數數值對應的變壓器繞組故障狀態； 所述故障類型確定模塊，用於根據確定的變壓器繞組故障狀態確定所檢測的變壓器繞組故障類型。
9.根據權利要求8所述的系統，其特徵在於，還包括:第二獲取模塊、數值範圍確定模塊和對應關係建立模塊，其中， 所述第二獲取模塊，用於使用仿真軟體獲取變壓器繞組狀態與漏抗參數關係； 所述數值範圍確定模塊，用於確定變壓器短路後各繞組故障狀態所對應的漏抗參數的數值範圍； 所述對應關係建立模塊，用於建立變壓器短路後各繞組故障狀態與對應的漏抗參數的數值範圍的對應關係。
10.根據權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述第二獲取模塊包括:模型建立單元、參數設置單元、數值計算單元和統計單元；其中， 所述模型建立單元，用於根據實際變壓器尺寸建立仿真變壓器； 所述參數設置單元，用於設置仿真變壓器參數，設置仿真變壓器短路，且設置仿真變壓器繞組處於某種繞組狀態； 所述數值計算單元，用於獲取預定數量的該種繞組狀態下仿真變壓器的漏抗參數數值； 所述統計單元，用於統計所有該種繞組狀態下仿真變壓器的漏抗參數數值，得出仿真變壓器短路後仿真變壓器繞組處於該種狀態時仿真變壓器漏抗參數的數值範圍，該數值範圍即為實際變壓器短路後實際變壓器繞組處於該種狀態時實際變壓器漏抗參數的數值範圍。
【文檔編號】G01R31/06GK104316826SQ201410655328
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月17日 優先權日:2014年11月17日
【發明者】孫翔, 何文林, 姚暉, 劉浩軍, 胡文堂, 董雪松, 梅冰笑, 董建洋, 邱煒, 鄒國平, 於淼, 金祖龍 申請人:國家電網公司, 國網浙江省電力公司電力科學研究院