一种基于负载状态的电力变压器绕组松动的诊断方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电力变压器绕组松动的诊断方法，属于电力变压器安全监测技术 领域。
【背景技术】
[0002] 从国内外有关变压器的统计资料表明，绕组的松动变形是发生故障较多的原因之 一。对于有绕组松动的变压器，当松动未危及绝缘时，油中总烃及各组分含量保持正常，吊 芯检查最简单直观但是却要花费大量的人力、物力、财力。因此，必须寻求简便的检测变压 器绕组松动的方法。
[0003] 从机械结构的角度来看，电力变压器器身表面的振动与变压器绕组的压紧状况密 切相关。电磁力引起的绕组振动可以通过铁芯、支撑杆件以及绝缘油传递到油箱表面，因此 可以通过测量振动的方式来检测绕组是否发生松动。基于振动信号的电力变压器状态监测 方法实现方便，监测系统与变压器没有电气联系，不影响设备正常运行。现有技术对变压器 振动进行研究，分析变压器绕组松动变形后油箱振动信号中IOOHz分量会发生变化，并且 与绕组电流的平方成正比。若仅仅根据基频分量的变化来对变压器绕组松动进行诊断，其 准确性并不高，易出现误判。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种基于负载状态的电力 变压器绕组松动的诊断方法。
[0005] 本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种基于负载状态的电力变压器 绕组松动的诊断方法，执行如下步骤： 1) 设定安装于所述电力变压器上第一振动传感器、第二振动传感器和第三振动传感器 的采样频率和采样时间； 2) 测量所述电力变压器的B相低压侧电流； 3) 根据所述采样频率和采样时间对各振动传感器进行采样，得到各振动传感器的振动 信号； 4) 由所述振动信号和B相低压侧电流得到第一阈值和第二阈值； 5) 判断是否已设定第一阈值和第二阈值，若未设定第一阈值和第二阈值，则返回步骤 1);若已设定第一阈值和第二阈值，则进入步骤6); 6) 对负载状态的所述电力变压器进行监测，获得所述电力变压器在负载运行状态下的 第一特征值和第二特征值，并进行松动判断。
[0006] 若所述第一特征值大于所述第一阈值且第二特征值大于所述第二阈值，则进入步 骤7); 若所述第一特征值小于所述第一阈值或所述第二特征值小于所述第二阈值，则再次获 取第一特征值和第二特征值，并重新进行松动判断； 7)若经过连续3次判断得到的结果仍是第一特征值大于第一阈值且第二特征值大于 第二阈值，则所述电力变压器的绕组松动；若不是连续3次判断得出第一特征值大于第一 阈值且第二特征值大于第二阈值的结果，则返回步骤6); 所述第一阈值由第一归一化幅值乘以系数a得到，所述第一归一化幅值为所述第二振 动传感器的IOOHz分量幅值除以所述B相低压侧电流标么值的平方后再换算成所述电力变 压器的额定电流的归一化值； 所述第二阈值由所述第三振动传感器的200Hz分量幅值与所述第三振动传感器的 IOOHz分量幅值的比值乘以系数b得到； 所述第一特征值为所述电力变压器负载运行状态时的第二归一化幅值，所述第二归一 化幅值为所述电力变压器负载运行状态时的第二振动传感器的IOOHz分量幅值除以所述B 相低压侧电流标么值的平方后再换算成所述电力变压器的额定电流的归一化值； 所述第二特征值由所述电力变压器负载运行状态时的第三振动传感器的200Hz分量 幅值与所述第三振动传感器的IOOHz分量幅值的比值； 所述系数a大于1且小于3 ;所述系数b大于1且小于2 ; 上述技术方案的改进是：所述系数a为2. 5,所述系数b为1. 2。
[0007] 上述技术方案的改进是：步骤3)对所述各振动传感器进行至少3次采样，并计算 振动信号中各分量幅值的算数平均值。若经过3次采样得到的振动信号的最大值和最小值 相差50%以上，则重新进行振动信号的采集；若在50%以下，则计算振动信号中各分量幅值 的算数平均值。
[0008] 本发明的有益效果是：本方法利用基频及其倍频分量的关系进行绕组松动诊 断，提高了诊断准确性，同时规避了倍频分量信号总体较小带来的精度不够的问题，利用 100Hz、200Hz分量及其相互间的关系来判断变压器绕组松动缺陷，由于变压器振动信号中， IOOHz和200Hz分量幅值较大，所以对信号监测精度要求不高，而且还考虑了绕组电流对振 动信号幅值的影响，能够方便、准确地判断变压器绕组松动缺陷。
【附图说明】
[0009] 下面结合附图对本发明作进一步说明： 图1是本发明实施例的流程图。
[0010] 图2是本发明实施例中的电力变压器及安装于电力变压器上的振动传感器的示 意图。
[0011] 图3是本发明实施例变压器A相绕组松动时2号点在60%额定电流下的振动频谱 图。
[0012] 图4是本发明实施例变压器A相绕组松动时2号点在100%额定电流下的振动频 谱图。
[0013] 图5是本发明实施例变压器A相绕组松动时2号点在110%额定电流下的振动频 谱图。
【具体实施方式】 实施例
[0014] 本实施例的一种基于负载状态的电力变压器绕组松动的诊断方法，执行如下步 骤： 1) 设定安装于电力变压器上第一振动传感器、第二振动传感器（2号点）和第三振动传 感器（3号点）的采样频率和采样时间； 2) 测量电力变压器的B相低压侧电流； 3) 根据采样频率和采样时间对各振动传感器进行采样，得到各振动传感器的振动信 号； 4) 由振动信号和B相低压侧电流得到第一阈值和第二阈值； 5) 判断是否已设定第一阈值和第二阈值，若未设定第一阈值和第二阈值，则返回步骤 1);若已设定第一阈值和第二阈值，则进入步骤6); 6) 对负载状态的电力变压器进行监测，获得电力变压器在负载运行状态下的第一特征 值和第二特征值，并进行松动判断。
[0015] 若第一特征值大于第一阈值且第二特征值大于第二阈值，则进入步骤7); 若第一特征值小于第一阈值或第二特征值小于第二阈值，则再次获取第一特征值和第 二特征值，并重新进行松动判断； 7) 若经过连续3次判断得到的结果仍是第一特征值大于第一阈值且第二特征值大于 第二阈值，则电力变压器的绕组松动；若不是连续3次判断得出第一特征值大于第一阈值 且第二特征值大于第二阈值的结果，则返回步骤6); 第一阈值由第一归一化幅值乘以系数a得到，第一归一化幅值为第二振动传感器（2号 点）的IOOHz分量幅值除以B相低压侧电流标么值的平方后再换算成电力变压器的额定电 流的归一化值； 第二阈值由第三振动传感器（3