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1. 一种变压器绕组变形的检测方法，其特征在于，包括： 采集待检测变压器绕组在不同频率下的响应端电压和激励端电压； 根据所述响应端电压和激励端电压计算得到所述待检测变压器绕组的传递函数的模 值； 根据所述不同频率下的传递函数的模值在坐标系中绘制频响曲线，并将变压器绕组正 常时的频响曲线绘制在所述坐标系中； 对所述坐标系中的两条频响曲线利用腐蚀算法进行预处理，获取所述两条频响曲线之 间的差异大于差异预设值部分的曲线数据； 利用所述曲线数据计算所述两条频响曲线的相关系数； 根据所述相关系数与相关系数预设值的大小判断所述待检测变压器绕组的变形情况。2. 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述采集待检测变压器绕组在不同 频率下的响应端电压和激励端电压包括： 在所述待检测变压器绕组的一端施加正弦频率扫描信号； 利用频率响应法采集所述待检测变压器绕组在不同频率下的响应端电压和激励端电 压。3. 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述对所述坐标系中的两条频响曲 线利用腐蚀算法进行预处理，获取所述两条频响曲线之间的差异大于差异预设值部分的曲 线数据包括： 将所述两条频响曲线在所述坐标系中构建一个离散的二值图像； 利用腐蚀算法将所述二值图像中的公共部分和差异小于第一差异预设值的部分去除， 得到处理后的二值图像； 对所述处理后的二值图像进行面积阈值处理，将所述处理后的二值图像中差异小于第 二差异预设值的部分去除，获取所述两条频响曲线之间的差异大于所述差异预设值部分的 曲线数据。4. 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述利用所述曲线数据计算所述两 条频响曲线的相关系数包括： 设定所述曲线数据为长度分别为N的两个幅值序列X (i)、Y (i)，并计算所述两个幅值 序列的标准方差和协方差，其中，i = 0, 1， ，N_1，且X(i)、Y(i)为实数； 利用所述标准方差和所述协方差将所述两个幅值序列的协方差做归一化处理，得到归 一化后的协方差； 根据所述归一化后的协方差确定所述两条频响曲线的相关系数。5. 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述相关系数与相关系数 预设值的大小关系判断所述待检测变压器绕组的变形情况包括： 当所述相关系数小于第一预设值时，则判定所述待检测变压器绕组为严重变形； 当所述相关系数大于或等于第一预设值，且小于第二预设值时，则判定所述待检测变 压器绕组为明显变形； 当所述相关系数大于或等于第二预设值时，则判定所述待检测变压器绕组为轻度变形 或绕组正常。6. 根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，当判定所述待检测变压器绕组为轻 度变形或绕组正常后，还包括： 利用所述曲线数据计算所述两条频响曲线的形态距离，根据所述形态距离判断所述待 检测变压器绕组为轻度变形或绕组正常。7. 根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述利用所述曲线数据计算所述两 条频响曲线的形态距离，根据所述形态距离判断所述待检测变压器绕组为轻度变形或绕组 正常包括： 将所述曲线数据分成n段，预设第k段的曲线数据为两个长度为L的幅值序列Hlk (i)、 H2k(i)，其中，i = 0, 1，……，L-I，且Hlk⑴、H2k⑴为实数； 计算所述第k段的两条曲线上每相邻两点连线的斜率qlk(i)、q2k(i)，其中，i = 0， 1，……，L-2 ; 根据所述斜率与模式区分阈值的大小对所述曲线数据的模式进行划分得到模式值； 利用所述模式值计算所述第k段曲线数据相同频率下的两条频响曲线之间的形态距 离； 计算其余k-1段频响曲线的形态距离，并计算k段频响曲线形态距离的平均值； 当所述曲线形态距离的平均值小于距离阈值，则判定所述待检测变压器绕组正常，否 贝IJ，判定所述待检测变压器绕组轻度变形。8. -种变压器绕组变形的检测系统，其特征在于，包括： 采集单元，用于采集待检测变压器绕组在不同频率下的响应端电压和激励端电压； 第一计算单元，用于根据所述响应端电压和激励端电压计算得到所述待检测变压器绕 组的传递函数的模值； 绘制单元，用于根据所述不同频率下的传递函数的模值在坐标系中绘制频响曲线，并 将变压器绕组正常时的频响曲线绘制在所述坐标系中； 预处理单元，用于对所述坐标系中的两条频响曲线利用腐蚀算法进行预处理，获取所 述两条频响曲线之间的差异大于差异预设值部分的曲线数据； 第二计算单元，用于利用所述曲线数据计算所述两条频响曲线的相关系数； 判断单元，用于根据所述相关系数与相关系数预设值的大小判断所述待检测变压器绕 组的变形情况。9. 根据权利要求8所述的检测系统，其特征在于，所述采集单元包括： 施加单元，用于在所述待检测变压器绕组的一端施加正弦频率扫描信号； 采集子单元，用于利用频率响应法采集所述待检测变压器绕组在不同频率下的响应端 电压和激励端电压。10. 根据权利要求8所述的检测系统，其特征在于，所述预处理单元包括： 构建单元，用于将所述两条频响曲线在所述坐标系中构建一个离散的二值图像； 去除单元，用于利用腐蚀算法将所述二值图像中的公共部分和差异小于第一差异预设 值的部分去除，得到处理后的二值图像； 处理单元，用于对所述处理后的二值图像进行面积阈值处理，将所述处理后的二值图 像中差异小于第二差异预设值的部分去除，获取所述两条频响曲线之间的差异大于差异预 设值部分的曲线数据。11. 根据权利要求8所述的检测系统，其特征在于，所述第二计算单元包括： 设定单元，用于设定所述曲线数据为长度分别为N的两个幅值序列X(i)、Y(i)，其中，i =〇，1，……，N-1，且X(i)、Y(i)为实数； 第一计算子单元，用于计算所述两个幅值序列的标准方差和协方差； 归一化单元，用于利用所述标准方差和所述协方差将所述两个幅值序列的协方差做归 一化处理，得到归一化后的协方差； 确定单元，用于根据所述归一化后的协方差确定所述两条频响曲线的相关系数。12. 根据权利要求8所述的检测系统，其特征在于，所述判断单元包括第一判断子单 元； 所述第一判断子单元用于当所述相关系数小于第一预设值时，则判定所述待检测变压 器绕组为严重变形；当所述相关系数大于或等于第一预设值，且小于第二预设值时，则判定 所述待检测变压器绕组为明显变形；当所述相关系数大于或等于第二预设值时，则判定所 述待检测变压器绕组为轻度变形或绕组正常。13. 根据权利要求12所述的检测系统，其特征在于，所述判断单元还包括第二判断子 单元； 所述第二判断子单元用于当所述第一判断子单元判定所述待检测变压器绕组为轻度 变形或绕组正常后，利用所述曲线数据计算所述两条频响曲线的形态距离，根据所述形态 距离判断所述待检测变压器绕组为轻度变形或绕组正常。14. 根据权利要求13所述的检测系统，其特征在于，所述第二判断子单元包括： 切分单元，用于将所述曲线数据分成n段，预设第k段的曲线数据为两个长度为L的幅 值序列Hlk(i)、H2k(i)，其中，i = 0, 1，……，L-I，且Hlk⑴、H2k⑴为实数； 第二计算子单元，用于计算所述第k段的两条曲线上每相邻两点连线的斜率qlk(i)、 q2k(i)，其中，i = 〇, 1，……，L-2 ; 划分单元，用于根据所述斜率与模式区分阈值的大小对所述曲线数据的模式进行划分 得到模式值； 第三计算子单元，用于利用所述模式值计算所述第k段曲线数据相同频率下的两条频 响曲线之间的形态距离； 第四计算子单元，用于计算k段频响曲线形态距离的平均值； 判断子单元，用于当所述曲线形态距离的平均值小于距离阈值，则判定所述待检测变 压器绕组正常，否则，判定所述待检测变压器绕组轻度变形。
【专利摘要】本申请提供了一种变压器绕组变形的检测方法及系统，该方法包括：采集待检测变压器绕组在不同频率下的响应端电压和激励端电压；根据响应端电压和激励端电压计算待检测变压器绕组的传递函数模值；根据不同频率下的传递函数模值在坐标系中绘制频响曲线，并将变压器绕组正常时的频响曲线绘制在坐标系中；对两条频响曲线利用腐蚀算法进行预处理，获取符合预设条件的曲线数据并计算两条频响曲线的相关系数；根据相关系数与相关系数预设值的大小判断待检测变压器绕组的变形情况。该方法检测通过利用腐蚀算法对坐标系中的绘制的两条频响曲线进行预处理，去除了毛刺现象，避免了电磁信号等噪声的干扰，提高了诊断的精确度，降低了误判的可能性。
【IPC分类】G01B7/16
【公开号】CN105091732
【申请号】CN201510497589
【发明人】朱永利, 张宁, 卢敏, 阙凌燕
【申请人】国家电网公司, 国网浙江省电力公司, 华北电力大学（保定）
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月13日