一种变压器有载分接开关切换阶段暂态电磁信号解析方法与流程

本发明涉及电力设备状态监测，具体而言，涉及一种变压器有载分接开关切换阶段暂态电磁信号解析方法。

背景技术：

1、变压器依靠有载分接开关实现不停电调节电网电压，在变压器调压过程中对部件控制时序和可靠性要求极高。有载分接开关是唯一能频繁运动的部件，且长期处于高电压、大电流的恶劣环境下，出现故障的可能性较大。据统计，有载分接开关故障占有载调压变压器故障约20%，有载分接开关的状态监测和故障诊断技术已成为电气领域研究的热点问题。

2、有载分接开关在调压过程中，切换开关触头断开可能会熄弧、触头闭合可能发生预击穿等，即切换阶段触头动作可能会产生暂态电磁信号，通过解析这些暂态电磁信号有助于认识有载分接开关切换过程。现有的研究主要集中在切换阶段振动信号，却鲜有暂态电磁信号相关研究报道。

技术实现思路

1、本发明的目的包括提供了一种变压器有载分接开关切换阶段暂态电磁信号解析方法，其能够能识别出不同切换动作对应的电磁信号，为有载分接开关状态评估提供重要支撑。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、第一方面，本发明提供一种变压器有载分接开关切换阶段暂态电磁信号解析方法，方法包括：

4、s1：有载分接开关调压操作时，同步采集预设时长的暂态电磁信号和负载电流信号；

5、s2：结合有载分接开关工作原理，寻找负载电流信号的突变点；

6、s3：基于负载电流信号的突变点确定有载分接开关桥接产生的电磁信号，并提取电磁信号的峰值时间作为时间参考点；

7、s4：结合有载分接开关的分波形时间参数，根据时间参考点寻找各动作是否存在对应的暂态电磁信号；

8、s5：统计切换阶段各动作对应的暂态电磁信号次数，得到信号特征向量，实现切换阶段暂态电磁信号解析。

9、在可选的实施方式中，s1包括：

10、将穿心式工频电流传感器布置在负载回路上，以检测负载电流信号；

11、将穿心式宽频电流传感器布置在中性点回路上，以检测暂态电磁信号。

12、在可选的实施方式中，s2包括：

13、从s1中采集的负载电流信号中确定突变点以及对应的时间。

14、在可选的实施方式中，有载分接开关为vr型，s3包括：

15、确定负载电流信号的两个突变点与环流开始时刻和环流结束时刻的对应关系；

16、确定突变点与暂态电磁信号的对应关系；

17、选取与突变点和暂态电磁信号对应的环流开始时刻或环流结束时刻为时间参考点。

18、在可选的实施方式中，s4包括：

19、控制有载分接开关按照预设的程序顺序闭合和断开，并统计相邻动作之间时间的间隔；

20、根据相邻动作之间时间的间隔和时间参考点，各动作是否存在对应的暂态电磁信号。

21、在可选的实施方式中，s5包括：

22、依次统计mc断开、msv断开、mtf断开、mtf闭合、msv闭合、ttv断开、ttf断开、mc闭合这8个事件的暂态电磁信号次数。

23、在可选的实施方式中，在s5中，信号特征向量的形式如下：

24、

25、其中，第一行元素依次表示8个事件是否存在电弧信号，1代表存在，0代表不存在，第二行元素依次表示8个事件的暂态电磁信号次数。

26、在可选的实施方式中，s5包括：

27、解析出msv断开、mtf闭合、msv闭合、ttv断开、ttf断开、mc闭合产生的暂态电磁信号。

28、第二方面，本发明提供一种变压器有载分接开关切换阶段暂态电磁信号解析装置，装置包括：

29、采集模块，用于有载分接开关调压操作时，同步采集预设时长的暂态电磁信号和负载电流信号；

30、处理器，用于结合有载分接开关工作原理，寻找负载电流信号的突变点；还用于基于负载电流信号的突变点确定有载分接开关桥接产生的电磁信号，并提取电磁信号的峰值时间作为时间参考点；还用于结合有载分接开关的分波形时间参数，根据时间参考点寻找各动作是否存在对应的暂态电磁信号；还用于统计切换阶段各动作对应的暂态电磁信号次数，得到信号特征向量，实现切换阶段暂态电磁信号解析。

31、在可选的实施方式中，采集模块包括：

32、穿心式工频电流传感器，布置在负载回路上，以检测负载电流信号；

33、穿心式宽频电流传感器，布置在中性点回路上，以检测暂态电磁信号。

34、本发明实施例提供的变压器有载分接开关切换阶段暂态电磁信号解析方法和装置的有益效果包括：

35、在有载分接开关调压操作时，同步采集预设时长的暂态电磁信号和负载电流信号，首先结合有载分接开关工作原理，确定负载电流信号的突变点，然后基于负载电流信号的突变点确定有载分接开关桥接产生的暂态电磁信号并获取时间参考点，接着结合有载分接开关的分波形时间参数和时间参考点分别确认各动作是否存在对应的暂态电磁信号，最后基于切换阶段各动作是否存在暂态电磁信号及对应的信号次数，得到暂态电磁信号的特征向量。该方法能实现有载分接开关切换阶段暂态电磁信号解析，为变压器有载分接开关切换阶段状态评估提供重要支撑，具有很好的实用价值。

技术特征：

1.一种变压器有载分接开关切换阶段暂态电磁信号解析方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的变压器有载分接开关切换阶段暂态电磁信号解析方法，其特征在于，s1包括：

3.根据权利要求1所述的变压器有载分接开关切换阶段暂态电磁信号解析方法，其特征在于，s2包括：

4.根据权利要求1所述的变压器有载分接开关切换阶段暂态电磁信号解析方法，其特征在于，有载分接开关为vr型，s3包括：

5.根据权利要求4所述的变压器有载分接开关切换阶段暂态电磁信号解析方法，其特征在于，s4包括：

6.根据权利要求5所述的变压器有载分接开关切换阶段暂态电磁信号解析方法，其特征在于，s5包括：

7.根据权利要求6所述的变压器有载分接开关切换阶段暂态电磁信号解析方法，其特征在于，在s5中，信号特征向量的形式如下：

8.根据权利要求1所述的变压器有载分接开关切换阶段暂态电磁信号解析方法，其特征在于，s5包括：

技术总结
本发明提供一种变压器有载分接开关切换阶段暂态电磁信号解析方法，涉及电力设备状态监测技术领域。方法包括：S1：有载分接开关调压操作时，同步采集预设时长的暂态电磁信号和负载电流信号；S2：结合有载分接开关工作原理，寻找负载电流信号的突变点；S3：基于负载电流信号的突变点确定有载分接开关桥接产生的电磁信号，并提取电磁信号的峰值时间作为时间参考点；S4：结合有载分接开关的分波形时间参数，根据时间参考点寻找各动作是否存在对应的暂态电磁信号；S5：统计切换阶段各动作对应的暂态电磁信号次数，得到信号特征向量。该方法和装置能够能识别出不同切换动作对应的电磁信号，为有载分接开关状态评估提供重要支撑。

技术研发人员：何良,丁登伟,毕建刚,冯新岩,许渊,袁帅,陈玉峰,周加斌,刘卫东,弓艳朋,袁明虎,陈茂
受保护的技术使用者：清华四川能源互联网研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22