一种变压器绕组变形的检测系统及其检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种变压器绕组变形的检测系统，包括信号输入模块，用于对变压器一次侧输入检测信号；信号采集模块，用于对变压器的响应信号进行采集；数据处理模块，用于对响应信号进行运算处理，得出相应的短路阻抗百分比；信号修正模块，用于对变压器的响应信号进行存储，并根据已知的响应信号对检测信号进行修正；检测模块，使用变压器的短路阻抗百分比对变压器绕组变形进行检测。本发明还公开了一种上述变压器绕组变形的检测系统的检测方法。本发明能够改进现有技术的不足，提高了在变压器负载频繁大幅度波动时的检测准确度。
【专利说明】
一种变压器绕组变形的检测系统及其检测方法
技术领域
[0001]本发明涉及变压器技术领域，尤其是一种变压器绕组变形的检测系统及其检测方法。
【背景技术】
[0002]变压器是电力系统中最主要的设备之一，价格昂贵而重要，当变压器发生故障时将会影响电力系统的正常工作，进而给国民经济带来损失。然而变压器绕组是发生故障较多的部件之一，因此，尽早发现变压器绕组的潜在威胁，及时发现变压器绕组变形很重要。当变压器发生出口短路故障时，其绕组所受电动力将会是正常运行时所受到电动力的几十甚至是几百倍。同时由于变压器设计结构不能达到国标规定的承受短路能力，使得变压器绕组在承受短路电流冲击后发生机械变形。某些情况下电动力不至于使绕组直接变形，但由累积效应也会使绕组变形进一步发展，即便未出现系统短路事故，也会导致变压器非正常退出运行。
[0003]中国发明专利201310329476.5公开了一种变压器绕组变形在线检测方法与系统，在不影响供电连续性的前提下实现了绕组变形的检测。但是，这种检测方式在变压器负载频繁大幅度波动时使用，误差较大，无法得出较为准确的结果。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种变压器绕组变形的检测系统及其检测方法，能够解决现有技术的不足，提高了在变压器负载频繁大幅度波动时的检测准确度。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
[0006]—种变压器绕组变形的检测系统，其特征在于:包括，
信号输入模块，用于对变压器一次侧输入检测信号；
信号采集模块，用于对变压器的响应信号进行采集；
数据处理模块，用于对响应信号进行运算处理，得出相应的短路阻抗百分比；
信号修正模块，用于对变压器的响应信号进行存储，并根据已知的响应信号对检测信号进行修正；
检测模块，使用变压器的短路阻抗百分比对变压器绕组变形进行检测。
[0007]—种上述变压器绕组变形的检测系统的检测方法，包括以下步骤:
A、将变压器二次侧短接，信号输入模块向变压器一次侧加入输入电压，测量变压器二次侧的电流，当变压器二次侧的电流达到额定电流时，信号采集模块对变压器一次侧上的电压进行采集；
B、数据处理模块使用步骤A中测到的变压器一次侧上的电压与变压器一次侧的额定电压相比，得出第一短路阻抗百分比；
C、将变压器二次侧短接，信号输入模块向变压器一次侧加入输入电压，测量变压器一次侧的电流，当变压器一次侧的电流达到额定电流时，信号采集模块对变压器一次侧上的电压进行采集；
D、信号修正模块根据步骤B中得到的第一短路阻抗百分比对信号输入模块的输入电压进行修正；
E、数据处理模块使用经过步骤D修正后测到的变压器一次侧上的电压与变压器一次侧的额定电压相比，得出第二短路阻抗百分比；
F、将变压器二次侧短接，信号输入模块向变压器一次侧加入输入电压，测量变压器一次侧的电流，当变压器一次侧的电流达到额定电流时，信号采集模块对变压器一次侧上的电压和变压器二次侧上的电流进行采集；
G、信号修正模块根据步骤E中得到的第二短路阻抗百分比对信号输入模块的输入电压进行修正；
H、数据处理模块使用步骤G修正后测到的变压器一次侧的输入电压与变压器二次侧上的电流相比，得出第三短路阻抗百分比；
1、检测模块使用变压器的短路阻抗百分比对变压器绕组变形进行检测。
[0008]作为优选，步骤A中，信号输入模块向变压器一次侧加入输入电压的频率由20Hz至10Hz线性增加。
[0009]作为优选，步骤B中，数据处理模块得到与输入电压频率增加趋势同步的第一短路阻抗百分比曲线。
[0010]作为优选，步骤C中，信号输入模块向变压器一次侧加入输入电压的频率由20Hz至10Hz线性增加;然后在步骤D中，根据第一短路阻抗百分比曲线的阻抗大小，对相应频率的输入电压进行加权修正，加权系数与第一短路阻抗百分比曲线的阻抗大小成正比。
[0011]作为优选，步骤E中，数据处理模块得到与输入电压频率增加趋势同步的第二短路阻抗百分比曲线。
[0012]作为优选，步骤F中，信号输入模块向变压器一次侧加入输入电压的频率由20Hz至10Hz线性增加;然后在步骤G中，根据第二短路阻抗百分比曲线的阻抗大小，对相应频率的输入电压进行加权修正，加权系数与第一短路阻抗百分比曲线阻抗大小的平方成正比。
[0013]作为优选，步骤H中，数据处理模块得到与输入电压频率增加趋势同步的第三短路阻抗百分比曲线。
[0014]作为优选，步骤I中，使用第三短路阻抗百分比曲线的阻抗平均值与短路阻抗标准值进行对比，得到变压器绕组变形的结果。
[0015]采用上述技术方案所带来的有益效果在于:本发明改进了现有的短路阻抗法测量变形的方法，通过三次循环计算，可以有效减低单次计算过程中变压器负载变化对于计算过程的误差影响。
【附图说明】
[0016]图1是本发明一个【具体实施方式】的结构图。
[0017]图中:1、信号输入模块;2、信号采集模块;3、数据处理模块;4、信号修正模块;5、检测模块。
【具体实施方式】
[0018]本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。
[0019]参照图1，本发明一个【具体实施方式】包括，
信号输入模块I，用于对变压器一次侧输入检测信号；
信号采集模块2，用于对变压器的响应信号进行采集；
数据处理模块3，用于对响应信号进行运算处理，得出相应的短路阻抗百分比；
信号修正模块4，用于对变压器的响应信号进行存储，并根据已知的响应信号对检测信号进行修正；
检测模块5，使用变压器的短路阻抗百分比对变压器绕组变形进行检测。
[0020]—种上述变压器绕组变形的检测系统的检测方法，包括以下步骤:
A、将变压器二次侧短接，信号输入模块I向变压器一次侧加入输入电压，测量变压器二次侧的电流，当变压器二次侧的电流达到额定电流时，信号采集模块2对变压器一次侧上的电压进行采集；
B、数据处理模块3使用步骤A中测到的变压器一次侧上的电压与变压器一次侧的额定电压相比，得出第一短路阻抗百分比；
C、将变压器二次侧短接，信号输入模块I向变压器一次侧加入输入电压，测量变压器一次侧的电流，当变压器一次侧的电流达到额定电流时，信号采集模块2对变压器一次侧上的电压进行采集；
D、信号修正模块4根据步骤B中得到的第一短路阻抗百分比对信号输入模块I的输入电压进行修正；
E、数据处理模块3使用经过步骤D修正后测到的变压器一次侧上的电压与变压器一次侧的额定电压相比，得出第二短路阻抗百分比；
F、将变压器二次侧短接，信号输入模块I向变压器一次侧加入输入电压，测量变压器一次侧的电流，当变压器一次侧的电流达到额定电流时，信号采集模块2对变压器一次侧上的电压和变压器二次侧上的电流进行采集；
G、信号修正模块4根据步骤E中得到的第二短路阻抗百分比对信号输入模块I的输入电压进行修正；
H、数据处理模块3使用步骤G修正后测到的变压器一次侧的输入电压与变压器二次侧上的电流相比，得出第三短路阻抗百分比；
1、检测模块5使用变压器的短路阻抗百分比对变压器绕组变形进行检测。
[0021]步骤A中，信号输入模块I向变压器一次侧加入输入电压的频率由20Hz至10Hz线性增加。
[0022]步骤B中，数据处理模块3得到与输入电压频率增加趋势同步的第一短路阻抗百分比曲线。
[0023]步骤C中，信号输入模块I向变压器一次侧加入输入电压的频率由20Hz至10Hz线性增加;然后在步骤D中，根据第一短路阻抗百分比曲线的阻抗大小，对相应频率的输入电压进行加权修正，加权系数与第一短路阻抗百分比曲线的阻抗大小成正比。
[0024]步骤E中，数据处理模块3得到与输入电压频率增加趋势同步的第二短路阻抗百分比曲线。
[0025]步骤F中，信号输入模块I向变压器一次侧加入输入电压的频率由20Hz至10Hz线性增加;然后在步骤G中，根据第二短路阻抗百分比曲线的阻抗大小，对相应频率的输入电压进行加权修正，加权系数与第一短路阻抗百分比曲线阻抗大小的平方成正比。
[0026]步骤H中，数据处理模块3得到与输入电压频率增加趋势同步的第三短路阻抗百分比曲线。
[0027]步骤I中，使用第三短路阻抗百分比曲线的阻抗平均值与短路阻抗标准值进行对比，得到变压器绕组变形的结果。
[0028]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0029]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种变压器绕组变形的检测系统，其特征在于:包括， 信号输入模块(I)，用于对变压器一次侧输入检测信号； 信号采集模块(2)，用于对变压器的响应信号进行采集； 数据处理模块(3)，用于对响应信号进行运算处理，得出相应的短路阻抗百分比； 信号修正模块(4)，用于对变压器的响应信号进行存储，并根据已知的响应信号对检测信号进行修正； 检测模块(5)，使用变压器的短路阻抗百分比对变压器绕组变形进行检测。2.—种权利要求1所述的变压器绕组变形的检测系统的检测方法，其特征在于包括以下步骤: A、将变压器二次侧短接，信号输入模块(I)向变压器一次侧加入输入电压，测量变压器二次侧的电流，当变压器二次侧的电流达到额定电流时，信号采集模块(2)对变压器一次侧上的电压进行采集； B、数据处理模块(3)使用步骤A中测到的变压器一次侧上的电压与变压器一次侧的额定电压相比，得出第一短路阻抗百分比； C、将变压器二次侧短接，信号输入模块(I)向变压器一次侧加入输入电压，测量变压器一次侧的电流，当变压器一次侧的电流达到额定电流时，信号采集模块(2)对变压器一次侧上的电压进行采集； D、信号修正模块(4)根据步骤B中得到的第一短路阻抗百分比对信号输入模块(I)的输入电压进行修正； E、数据处理模块(3)使用经过步骤D修正后测到的变压器一次侧上的电压与变压器一次侧的额定电压相比，得出第二短路阻抗百分比； F、将变压器二次侧短接，信号输入模块(I)向变压器一次侧加入输入电压，测量变压器一次侧的电流，当变压器一次侧的电流达到额定电流时，信号采集模块(2)对变压器一次侧上的电压和变压器二次侧上的电流进行采集； G、信号修正模块(4)根据步骤E中得到的第二短路阻抗百分比对信号输入模块(I)的输入电压进行修正； H、数据处理模块(3)使用步骤G修正后测到的变压器一次侧的输入电压与变压器二次侧上的电流相比，得出第三短路阻抗百分比； 1、检测模块(5)使用变压器的短路阻抗百分比对变压器绕组变形进行检测。3.根据权利要求2所述的变压器绕组变形的检测系统的检测方法，其特征在于:步骤A中，信号输入模块(I)向变压器一次侧加入输入电压的频率由20Hz至10Hz线性增加。4.根据权利要求3所述的变压器绕组变形的检测系统的检测方法，其特征在于:步骤B中，数据处理模块(3)得到与输入电压频率增加趋势同步的第一短路阻抗百分比曲线。5.根据权利要求4所述的变压器绕组变形的检测系统的检测方法，其特征在于:步骤C中，信号输入模块(I)向变压器一次侧加入输入电压的频率由20Hz至10Hz线性增加;然后在步骤D中，根据第一短路阻抗百分比曲线的阻抗大小，对相应频率的输入电压进行加权修正，加权系数与第一短路阻抗百分比曲线的阻抗大小成正比。6.根据权利要求5所述的变压器绕组变形的检测系统的检测方法，其特征在于:步骤E中，数据处理模块(3)得到与输入电压频率增加趋势同步的第二短路阻抗百分比曲线。7.根据权利要求6所述的变压器绕组变形的检测系统的检测方法，其特征在于:步骤F中，信号输入模块(I)向变压器一次侧加入输入电压的频率由20Hz至10Hz线性增加;然后在步骤G中，根据第二短路阻抗百分比曲线的阻抗大小，对相应频率的输入电压进行加权修正，加权系数与第一短路阻抗百分比曲线阻抗大小的平方成正比。8.根据权利要求7所述的变压器绕组变形的检测系统的检测方法，其特征在于:步骤H中，数据处理模块(3)得到与输入电压频率增加趋势同步的第三短路阻抗百分比曲线。9.根据权利要求8所述的变压器绕组变形的检测系统的检测方法，其特征在于:步骤I中，使用第三短路阻抗百分比曲线的阻抗平均值与短路阻抗标准值进行对比，得到变压器绕组变形的结果。
【文档编号】G01B7/16GK105937876SQ201610553500
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年7月14日
【发明人】王文山, 耿江海, 李伟, 程序, 刘弘景, 陶诗洋, 吴麟琳, 周峰
【申请人】国网北京市电力公司, 华北电力大学（保定）