一种换流变压器的局部放电信号定位方法、系统及存储介质与流程

本发明涉及电气信号测试领域，特别涉及一种用于换流变压器的局部放电信号定位方法及系统。

背景技术：

1、换流电力变压器出厂试验及型式试验中，局部放电试验是重要的检测项目，主要是为了验证其内部是否存在绝缘缺陷，避免变压器内部“带病出厂”。由于换流变压器一般通过套管末屏信号来监测绕组的局部放电，在试验中若绕组内部有局部放电发生，现有方法只能从外部采用高频、超声等方法对具体放电部位进行辅助判别，由于换流变压器内部有多个绕组，上百个线饼，外部局部放电定位时只能确定局部放电的大致区域，故障定位难度较大，且定位准确率偏低，这也给后续的故障部位修复和消缺带来了困难。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明通过构建变压器内部绕组线饼的电路学结构模型，从内部施加局部放电信号进行模拟，提取相应的放电传递比，与局放仪监测的信号进行比对，以进行放电部位的辅助性判别。采用此方法，可与高频、超声等方法进行局放的联合定位判别，且在后期的变压器解体和故障消缺中提前定位，提高故障部位的定位准确性，降低解体检查耗费的成本与时间。

2、本发明还提出一种具有上述换流变压器的局部放电信号定位方法的系统。

3、根据本发明的第一方面实施例的换流变压器的局部放电信号定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、在发生局部放电时，记录不同端口测得的放电量，并依据所述放电量计算得到测量放电传递比；

5、构建变压器内部绕组线饼的分布参数结构模型，并通过输入雷电波形验证所述传递比正确性；

6、在绕组线饼分布参数模型上施加放电指数波形，模拟局部放电信号；

7、将局部放电测试仪得到的测量放电传递比，与绕组线饼分布参数模拟放电得到的模拟放电传递比进行比较，对放电的线饼位置进行定位与判别。

8、根据本发明实施例的换流变压器的局部放电信号定位方法，至少具有如下有益效果：通过构建变压器内部分布参数等值模型，以衰减指数波作为激励源输入，通过计算不同端口间的放电流传递比，与局部放电实测的电量传递比进行比对，从而进行放电部位的判别，减小了检测局部放电部位对仪器的损伤，并且减小了操作成本。

9、根据本发明的一些实施例，所述不同端口的放电量分别记为q1、q2，则该不同端口之间的测量放电传递比可以表示为k＝q1/q2。

10、根据本发明的一些实施例，所述分布电容参数依据变压器出厂试验测得的绕组间电容折算而成，电阻参数即为变压器绕组整体电阻折算到每一饼的电阻，电感参数来源于绕组的设计结构，经由解析公式计算，也可由有限元软件进行建模计算。

11、根据本发明的一些实施例，本方法采用标准雷电波形进行传递比验证有效性，具体的，是在绕组端部施加雷电波激励，计算端口的电流，应与雷电冲击试验中的电流比例一致。

12、根据本发明的一些实施例，所述变压器绕组内部不同的线饼位置分别的分布参数模型上分别施加放电指数波形，在绕组的端口提取输出电流，进行不同端口电流的传递比计算；

13、根据本发明的一些实施例，所述施加的模拟局部放电信号波形可为单指数衰减模型，双指数衰减模型，单指数衰减振荡模型以及双指数衰减振荡模型中的任意一种。

14、根据本发明的第二方面实施例的换流变压器的局部放电信号定位系统，其特征在于，包括：

15、放电测量模块，能够在发生局部放电时，记录不同端口测得的放电量，并依据所述放电量计算得到测量放电传递比；

16、验证模块，能够构建变压器内部绕组线饼的分布参数结构模型，并通过输入雷电波形验证所述传递比正确性；

17、信号模拟模块，能够在绕组线饼分布参数模型上施加放电指数波形，模拟局部放电信号；

18、位置确定模块，能够将局部放电测试仪得到的测量放电传递比，与绕组线饼分布参数模拟放电得到的模拟放电传递比进行比较，对放电的线饼位置进行定位与判别。

19、根据本发明的一些实施例，所述不同端口的放电量分别记为q1、q2，则该不同端口之间的测量放电传递比可以表示为k＝q1/q2。

20、根据本发明的一些实施例，所述分布电容参数依据变压器出厂试验测得的绕组间电容折算而成，电阻参数即为变压器绕组整体电阻折算到每一饼的电阻，电感参数来源于绕组的设计结构，经由解析公式计算，也可由有限元软件进行建模计算。

21、根据本发明的一些实施例，本方法采用标准雷电波形进行传递比验证有效性，具体的，是在绕组端部施加雷电波激励，计算端口的电流，应与雷电冲击试验中的电流比例一致。

22、根据本发明的一些实施例，所述变压器绕组内部不同的线饼位置分别的分布参数模型上分别施加放电指数波形，在绕组的端口提取输出电流，进行不同端口电流的传递比计算；

23、根据本发明的一些实施例，所述施加的模拟局部放电信号波形可为单指数衰减模型，双指数衰减模型，单指数衰减振荡模型以及双指数衰减振荡模型中的任意一种。

24、根据本发明第三方面实施例的计算机可读存储介质，该介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令用于以执行上述换流变压器的局部放电信号定位方法。

25、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种换流变压器的局部放电信号定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同端口的放电量分别记为q1、q2，则该不同端口之间的测量放电传递比可以表示为k＝q1/q2。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分布参数结构模型主要包括由电容、电感、电阻等值参数组成的结构模型，根据变压器设计参数、试验数据得出，并使用软件辅助完成计算。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分布电容参数依据变压器出厂试验测得的绕组间电容折算而成，电阻参数即为变压器绕组整体电阻折算到每一饼的电阻，电感参数来源于绕组的设计结构，经由解析公式计算，也可由有限元软件进行建模计算。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，本方法采用标准雷电波形进行传递比验证有效性，具体的，是在绕组端部施加雷电波激励，计算端口的电流，应与雷电冲击试验中的电流比例一致。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变压器绕组内部不同的线饼位置分别的分布参数模型上分别施加放电指数波形，在绕组的端口提取输出电流，进行不同端口电流的传递比计算。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述施加的模拟局部放电信号波形可为单指数衰减模型，双指数衰减模型，单指数衰减振荡模型以及双指数衰减振荡模型中的任意一种。

8.一种换流变压器的局部放电信号定位系统，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1至7中任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开了一种换流变压器的局部放电信号定位方法，并公开了具有换流变压器的局部放电信号定位方法的系统，其中换流变压器的局部放电信号定位方法通过构建变压器内部绕组线饼的电路学结构模型，从内部施加局部放电信号进行模拟，提取相应的放电传递比，与局放仪监测的信号进行比对，以进行放电部位的辅助性判别。采用此方法，可与高频、超声等方法进行局放的联合定位判别，且在后期的变压器解体和故障消缺中提前定位，提高故障部位的定位准确性，降低解体检查耗费的成本与时间。

技术研发人员：程涣超,张书琦,遇心如,吴超,刘雪丽,邓俊宇,张亚楠,陈颖翠,汪可,王健一,孙建涛,赵志刚,汤浩,赵晓宇,赵晓林,杨帆,李刚,李熙宁,李戈琦,鞠向波,张荐,王一林,谭瑞娟,唐勇,赵义焜,吕晓露,李嘉熙
受保护的技术使用者：中国电力科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15