专利名称：一种变压器有载分接开关运行状态的在线监测方法
技术领域：
本发明涉及一种信号监测领域，尤其涉及一种变压器有载分接开关工作状态的在线监测方法。
背景技术：
有载调压变压器是电力系统各种设备中非常重要且的关键设备之一，它主要通过有载调压分接开关(OLTC :0n-load Tap Changer)的逐级动作，实现电力变压器的有载调压，因此，有载分接开关是电力变压器的关键核心部件之一。依靠有载分接开关准确及时的切换动作，不仅可减少和避免电压的大幅度波动，而且可以强制分配负荷潮流，挖掘设备无功和有功出力，增加电网调度的灵活性。随着对电能质量要求的提高，电力变压器日均调压次数显著增加，调压次数随之增加，相应地，导致有载分接开关的故障率呈现增长趋势，影响电力系统的安全稳定运行。国外统计资料表明，OLTC故障占有载调压变压器故障的41%，且呈上升趋势。国内平均统计数据表明，OLTC的故障占变压器故障的20%以上。因此，对运行中的电力变压器的有载分接开关的运行状态进行在线监测和故障诊断，及时发现有载分接开关的潜在故障隐患及损失程度，研究有载分接开关的状态监测技术以实现设备维修的合理化、规范化和科学化，符合智能电网关于对电气设备实施状态维修和状态评估的要求，具有较大的研究意义和良好的应用前景。变压器有载分接开关主要由选择器、切换开关和电动机构组成，其性能包括电气性能和机械性能两个方面。变压器有载分接开关的电气性能主要指触头接触电阻，当触头接触电阻增大时，会引起触头过热，甚至烧损。变压器有载分接开关的机械性能是指OLTC操作过程中选择开关和切换开关等部件的动作顺序和时间配合，以及切换过程中是否存在卡塞和触头切换不到位等。机械故障是电力变压器有载分接开关的主要故障类型，它可能损坏有载分接开关和电力变压器，影响电力设备和系统的正常安全运行并造成严重后果。目前，国内有载分接开关的大都采用离线定期维修方式，它是根据设备的磨损规律，预先确定修理类型、修理间隔及维修工作量对设备进行周期性维修，防止故障的发生。定期维修方式可以使生产和修理均能有计划地进行，可以防止和减少突发故障，适用于已知设备寿命分布规律而且有明显损耗期的设备。缺点是工作量大，效率低和测量精度不高，已逐渐不能适应形式需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种变压器有载分接开关运行状态的在线监测方法，该方法通过对有载分接开关动作过程中的振动信号进行实时监控，能够实现对变压器有载分接开关工作状态的高效、准确地判断。
本发明的技术方案是一种变压器有载分接开关运行状态的在线监测方法，其特征在于所述的在线监测方法包括下列步骤(1)采集变压器有载分接开关表面的振动信号；(2)使用延迟坐标法对振动信号X (t)进行相空间重构，为
权利要求
1.一种变压器有载分接开关运行状态的在线监测方法，其特征在于所述的在线监测方法包括下列步骤(1)采集变压器有载分接开关表面的振动信号；(2)使用延迟坐标法对振动信号x(t)进行相空间重构，为
2.按照权利要求1所述的变压器有载分接开关运行状态的在线监测方法，其特征是所述的嵌入维数m和延迟时间τ的计算过程为(2-1)计算振动信号时间序列x(t)的标准差σ ;(2-2)将振动信号时间序列x(t)分成t个不相交的子序列，每个子序列的长度I为l=N/t,此处有 t=6 ；(2-3)对每个子序列，计算三个统计量、Δ&7)和Scot (t)，为
3.按照权利要求1所述的变压器有载分接开关运行状态的在线监测方法，其特征是所述的重构相空间指定区域V的确定过程为 (3-1)在重构的m维相空间选择一个球心为R。的m维超球体，球心的坐标为(χ,χ,···,χ )，且有
4.按照权利要求1所述的变压器有载分接开关运行状态的在线监测方法，其特征是所述的空间相点密度分布的计算过程为 等间隔划分计算空间[2Ra，3RJ，此处等间隔分为5份； 计算重构相空间各个相点距离原点的欧氏距离，统计相点落在各个空间的点数，得到各个划分空间的相点分布密度。
5.按照权利要求1所述的变压器有载分接开关运行状态的在线监测方法，其特征是所述的相关系数P的计算公式为
6.按照权利要求1所述的变压器有载分接开关运行状态的在线监测方法，其特征是所述的在线监测方法利用振动加速度传感器，非介入性地监测电力变压器有载分接开关的机械特性，实时采集、分析和处理有载分接开关表面的振动信号，获取传动机构的状态信息和工作模式，将变压器有载分接开关动作过程中的一段振动信号进行相空间重构，在高维空间内计算空间相点在指定区域内的密度分布，然后计算有载分接开关动作前后空间相点密度分布曲线的相关系数，根据相关系数的变化就可以判断出变压器有载分接开关的运行状态，据此对变压器有载分接开关的运行状态进行识别，可及时发现有载分接开关运行过程中的潜伏性故障，提高有载分接开关、变压器及电力系统运行的可靠性和安全性。
7.按照权利要求1所述的变压器有载分接开关运行状态的在线监测方法，其特征是所述变压器有载分接开关表面的振动信号由粘贴在表面的振动加速度传感器获得，与整个电力系统没有直接的电气连接，对于整个电气系统的正常运行没有任何影响。
全文摘要
一种变压器有载分接开关运行状态的在线监测方法，属信号监测领域。其实时采集变压器箱壁的机械振动信号；使用延迟坐标法对振动信号x(t)进行相空间重构；确定重构相空间的指定区域V；计算空间相点的密度分布；计算有载分接开关动作前后空间密度曲线的相关系数ρ；若相关系数ρ>0.8，则判断有载分接开关运行状态正常；若相关系数ρ<0.8，则判断有载分接开关运行状态异常。其通过对有载分接开关动作过程中的振动信号进行实时监控，能够实现对变压器有载分接开关工作状态的高效、准确地判断。可广泛用于各种变压器有载分接开关的在线监测与故障诊断领域。
文档编号G01M13/00GK103048036SQ201210525518
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者傅坚, 林嘉杨, 王丰华, 金之俭, 周翔 申请人:上海市电力公司, 国家电网公司