一种基于脉冲耦合注入的变压器局部放电状态检测方法

本申请涉及电力设备故障诊断，具体涉及一种基于脉冲耦合注入的变压器局部放电状态检测方法。

背景技术：

1、电力变压器在电力系统工作运行中起变换电压、隔离稳压等作用，对整个电力系统稳定运行有重要意义。随着经济发展和生活水平的提高，对电力的要求是越来越高，对电力系统的安全稳定性越来越重视。绝缘材料的劣化、绝缘缺陷、电压应力过高等诸多因素都会使变压器出现局部放电。局部放电会对变压器产生绝缘性能降低、电能损耗、噪声振动，设备寿命缩短的影响。对于变压器来说，及时发现和处理局部放电问题，对保证变压器的安全运行和延长使用寿命非常重要。

2、目前，变压器行业对局部放电的检测方法比较有限，而且步骤繁琐，应用起来相当麻烦。除此以外，传统的基于局部放电信号检测的高压电气设备监控系统存在成本高、实时性能差等缺点，无法直接应用于高压脉冲设备的监控。本发明专利介绍了一种基于脉冲耦合注入的变压器局部放电状态检测方法，具有对局部放电状态准确检测、流程清晰等优点，对于保障电力系统安全可靠运行具有重要意义。

技术实现思路

1、为了对电力变压器局部放电进行准确检测，本发明提供一种基于脉冲耦合注入的电力变压器局部放电状态检测方法，包括如下步骤：

2、第一步，搭建脉冲信号注入平台

3、搭建脉冲耦合注入平台，脉冲发生电路产生脉冲信号经信号注入保护电路传输至变压器输入套管。信号注入保护电路能够实现注入信号正向无损通过及接口转换功能，同时反向滤除因高压套管导杆存在工频电压。变压器输出套管将响应信号经电流传感器，电压分压器，高通滤波器后进入脉冲频响测试系统；

4、第二步，频率响应曲线的采集

5、当在绕组的一端施加一个激励电压信号，则会在绕组另一端得到响应信号，且响应信号的频率分量根据输入激励电压的频率而改变。去噪滤波处理后的响应信号通过信号采集装置和计算机处理，激励电压信号和响应电压/电流信号构建绕组的转移函数，即为频率响应曲线。获得0hz-100mhz的幅频特性曲线和相频特性曲线，找到幅频曲线中的峰值增益点a＝(a1，a2，......，an)和反谐振点b＝(b1，b2，......，bn)，在相频曲线中获得曲线穿越-180°点，即c＝(c1，c2，......，cn)，n表示脉冲频响曲线的总采样点数；

6、第三步，利用幅值异化度进行评估

7、将幅频曲线获得的幅值增益点a和反谐振点b作为二维变量，利用matlab对这二维变量处理拟合得到函数矩阵x(a，b)，并计算幅值异化度dl(i)：

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10、根据上述两个公式，进行是否局部放电的初步评估。其中，amax、bmin分别为变压器幅频响应曲线中幅值增益点的最大值和反谐振点中的最小值；当dl≤p时判断变压器未发生局部放电；当dl>p时需要进一步结合相频特性曲线进行判断；p是根据变压器正常运行状态下的容量，型号，损耗，短路试验和空载试验综合计算得到的参数。

11、第四步，利用综合异化度进行评估

12、当dl>p时，对变压器局放故障无法进行准确判断。需要反谐振点b和相频响应曲线中获得曲线穿越-180°的点c作为新的二维变量，拟合得到新的函数矩阵y(a，b)，计算综合异化度sdl：

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15、当sdl≤q时判断变压器未发生局部放电；当sdl>q时说明变压器发生局部放电。q是根据变压器正常运行状态下的容量，型号，损耗，短路试验空载试验综合计算得到的参数。

技术特征：

1.一种基于脉冲耦合注入的电力变压器局部放电状态检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于脉冲耦合注入检测变压器局部放电的评估方法，首先，搭建脉冲信号耦合注入平台，然后利用频响仪获取频率响应数据。根据幅频特性曲线中的特征点进行函数拟合，得到幅值异化度。根据该参数进行初步评估。若无法判断，将反谐振点和相频特征曲线中穿越‑180°的点进行函数拟合，做第二次判断。本发明专利具有对局部放电状态准确检测、流程清晰等优点，对于保障电力系统安全可靠运行具有重要意义。

技术研发人员：王东阳,郑雨松,蔡小虎
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17