基于多融合技术的变压器绕组变形测试与诊断方法

绕组变形检测对预防变压器短路冲击损坏具有重要作用。在详细分析频响法、阻抗法和电容法测试原理、测试方法、判断准则的基础上,结合理论分析和现场实测,对平衡绕组、接线方式、试验流程、环境干扰等影响因素进行深入剖析;然后研究油色谱、局放、直流电阻等常规试验手段在辅助分析变压器绕组变形上的作用,分析了变压器绕组变形与抗短路能力、短路冲击三者之间的关系;最后依据各种绕组变形测试方法的相关性和互补性,提出了基于多融合技术的绕组变形测试与诊断方法。     

短路阻抗法结合频响法诊断变压器绕组变形的分析与应用

由变压器绕组变形直接或间接导致的变压器损坏事故率居高不下,开展变压器绕组变形检测与诊断方法的研究十分必要。诊断变压器绕组变形的方法有低电压脉冲法、频响法和短路阻抗法,本文主要阐述了频响法和短路阻抗法的测试原理,给出了将频响法及短路阻抗法2种方法相结合进行综合应用的实例。结果表明,用短路阻抗法结合频响法诊断变压器绕组变形可有效提高检测结果的正确性和准确性,是一种值得推广的检测变压器绕组变形的方法。     

频率响应法结合短路阻抗法诊断变压器绕组变形状况的实践

对频率响应法、短路阻抗法以及两种方法相结合用于变压器绕组变形检测的优缺点进行了对比分析,通过对1起变压器绕组故障情况分析的实例,验证了频率响应法与短路阻抗法相结合诊断变压器绕组变形,可以确定绕组变形的位置和严重程度,有效提高检测结果的准确性。     

基于短路电抗法的配电变压器绕组变形在线诊断

针对配电变压器在短路电流冲击中会产生绕组变形,提出一种配电变压器绕组变形在线诊断的方法。变压器绕组变形导致变压器的短路电抗变化,通过测量短路电抗的变化量来诊断配电变压器的变形程度。通过分析变压器等效电路模型建立配电变压器短路电抗与其一、二次侧电压和电流的关系,试验采集配电变压器的电压和电流信号,计算变压器的短路电抗,进行变压器绕组变形的在线诊断。试验结果显示配电变压器绕组变形诊断系统的有效性和准确性。     

一起220kV变压器绕组变形缺陷分析与处理

绕组变形检测对预防变压器短路冲击损坏具有重要作用。针对一起220 kV变压器绕组变形缺陷,综合利用频响特性法、低电压阻抗法和绕组电容法判断了绕组变形的程度与部位;结合变压器短路冲击情况和抗短路能力分析,进行了变压器更换的处理决策;通过解体检查与绕组变形诊断进行了对照,验证了分析结论的准确性;最后,从短路冲击统计、变形试验管理、线圈材料管控和抗短路能力治理等方面,为预防变压器短路冲击损坏提出了相应的技术和管理措施。     

一起电力变压器绕组变形综合分析

绕组变形是电力变压器发生近区短路故障后损坏的主要原因,电力变压器绕组变形通常表现为绕组局部扭曲、鼓包或移位等。本文介绍了电力变压器绕组变形检测的常用方法及检测原理,结合一起110 kV电力变压器绕组变形试验数据异常实例,采用频率响应法、短路阻抗法及绕组电容量法进行了数据综合分析诊断,认为该电力变压器中压绕组及低压绕组存在变形的可能性大,最后对该电力变压器返厂开展吊罩解体检查,验证了分析结论的正确性。     

短路故障引起变压器绕组变形的分析

对变压器绕组变形短路应力进行了分析,介绍了变压器绕组变形的诊断方法,针对短路电动力引起变压器绕组变形的原因与特点,具体提出了降低短路事故率所应采取的技术改进策略及减少短路事故的措施,以提高变压器安全运行的水平。     

变压器绕组变形的低电压阻抗诊断方法及实例研究

针对变压器在遭受短路冲击时会引起绕组变形的问题,提出一种变压器绕组变形的低电压阻抗诊断方法。分析变压器绕组空间结构与漏磁通分布,建立短路电抗与绕组相对位置的数学模型,论证了基于低电压短路阻抗的变压器绕组变形诊断原理及判断方法。通过实例分析,研究低电压阻抗法的单相测量试验,推导出变压器各单相阻抗的计算公式,试验结果验证了低电压阻抗诊断方法的有效性和准确性。     

扫频短路阻抗法检测变压器绕组变形的应用研究

绕组变形测试是判断变压器受短路电流冲击后绕组状态的一种有效手段。利用新的扫频阻抗法检测变压器绕组变形,有效的结合了频率响应法和短路阻抗法的优点,通过分析频率响应曲线和短路阻抗曲线,综合诊断变压器的绕组变形状况。研究结果表明:扫频阻抗法可以有效检测变压器的绕组变形状况,且判断准确率高,抗干扰能力强。     

一起220kV变压器绕组变形故障分析

绕组变形是变压器发生近区短路时损坏的主要原因。江苏电网220kV变压器多采用自耦结构,早期的变压器阻抗值选择较低,抗短路能力较差,在近区短路时容易发生绕组变形故障,造成变压器突发故障。文中对一起220kV自耦变压器绕组变形故障进行分析,提出变压器发生绕组变形的判据;通过解体分析验证了低电压短路阻抗测试、电容量及介损等测试方法对于判断变压器绕组变形判断的有效性;对发生近区短路后的变压器提出诊断的方法,确保变压器安全运行。     

基于漏磁场和ICOA-ResNet的变压器绕组早期故障诊断

针对变压器绕组变形、轻微匝间短路故障诊断准确率低的问题,提出一种变压器绕组早期故障诊断方法。首先,利用ANSYS仿真软件建立与实验变压器相关参数一致的有限元模型,分析变压器在绕组发生各种故障的漏磁场分布规律,并根据这些规律选取合适的故障特征以及光纤漏磁场传感器安装位置。然后,通过改进长鼻浣熊优化算法(improved coati optimization algorithm, ICOA)寻找残差神经网络(ResNet)的最优超参数,以此参数构建ICOA-ResNet模型,将所得故障特征量输入模型进行故障诊断。最后,通过仿真数据和动模实验验证所提出的变压器绕组早期故障诊断模型的可行性。所提模型与支持向量机等4种模型相比,在绕组早期故障诊断上有更高的准确率,表明所提方法对变压器绕组变形、匝间短路故障诊断的有效性。     

基于油中溶解气体分析与绕组变形试验的变压器出口短路故障诊断

结合故障实例,介绍了基于油中溶解气体分析与绕组变形试验的变压器出口短路故障诊断方法.     

阻抗法和频响法诊断电力变压器绕组变形

简要介绍了阻抗法和频响法测量电力变压器绕组变形的基本原理和实现方法,比较分析了阻抗法和频响法对两种典型变形测试的灵敏性,并指出了两种方法的互补性。在初步总结诊断绕组变形基本规则的基础上,对某次变压器绕组办形故障进行了分析和诊断。     

基于暂态过电压下行波分析的变压器绕组变形在线故障定位方法

绕组变形是变压器内部的主要故障类型之一,严重威胁电力系统正常运行。为有效提高绕组变形在线检测的准确性,结合变压器在运行中遭受暂态过电压冲击的特性,提出基于暂态过电压下行波分析的变压器绕组变形在线故障定位方法。当暂态过电压信号侵入变压器绕组时,在绕组末端获取电压行波信号,采用具有自适应白噪声的完整集成经验模态分解方法(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)对其进行分解,得到本征模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF),计算各IMF分量下的相关系数,对比分析后选取一些IMF的相关系数作为绕组变形的故障特征量,最后结合BP神经网络构建故障特征和故障点的映射关系,实现绕组变形的在线故障定位。仿真结果验证了本方法的可行性。     

极坐标图像法用于检测变压器绕组的微小辐向变形故障

频率响应分析法一直以来被认为是诊断电力变压器绕组变形故障最具潜力的方式,然而,现有频率响应分析法大多仅利用频率响应的幅值信息,而忽略了其相位变化的特性,针对某些故障类型,例如绕组的微小辐向变形故障,仅利用幅值信息的方法,故障诊断的灵敏度并不高。因此,文中提出一种新的极坐标图像法,利用频率响应构造极坐标图像,进而辅助诊断绕组变形故障。通过开展绕组等效电路模型的算例分析,结论证实在传统频率响应分析法不能反映绕组微小辐向变形故障时,此提出的方法可能更有效地检测出绕组故障,极坐标图像法具有更高的诊断灵敏度。     

基于天牛须搜索优化支持向量机的变压器故障诊断研究

为了准确地判断变压器绕组是否出现故障,保证变压器供电的可靠性,提出了一种基于天牛须搜索算法优化支持向量机(BAS-SVM)的变压器绕组故障诊断方法。采用支持向量机(SVM)作为变压器绕组形变程度的分类器,并应用天牛须算法对SVM的核函数和惩罚因子进行优化,通过人工经验训练BAS-SVM,使其具有很高的故障诊断精度。为了比较BAS-SVM算法在变压器绕组故障诊断的优越性,采用改进的粒子群优化算法(MPSO)优化SVM。通过仿真验证,BAS-SVM算法的故障诊断准确率比MPSO-SVM算法的故障诊断准确率高10%。最后通过实例验证了BAS-SVM算法对变压器绕组故障诊断的可行性。     

基于格拉姆角场和深度残差网络的变压器绕组松动故障诊断模型

针对变压器绕组松动故障诊断中特征量难以选取,依赖人工经验的问题,提出了一种基于自动编码器降噪,格拉姆角场(GAF)和深度残差网络(ResNet)进行识别的变压器绕组松动诊断方法。该方法直接从GAF图像中自动学习有效的故障特征,不需要手动提取特征量。首先,将振动信号经过自动编码器进行降噪,获得信噪比更高的振动信号。然后,采用GAF方法将振动信号转化为二维图像,生成图像数据集,在此基础上训练ResNet,构建适用于变压器绕组松动故障分类识别的网络模型。最后,搭建变压器绕组松动故障试验平台,采集绕组在不同松动和试验电流下的振动信号并进行分析。试验结果表明,所提诊断方法对变压器绕组松动识别准确率达95%以上,能够有效识别松动相和松动程度,适用于变压器绕组松动故障的识别和诊断。     

一种模拟变压器绕组变形故障的装置

基于频率响应分析法的基本原理和变压器装置的等效电路模型,针对实际工程中易发生的电力变压器绕组和机械构造发生变形故障问题,提出了一种可以用于绕组变形频响法教学讲解和用于现场快速测试变压器绕组变形频响测试仪的功能好坏的故障模拟装置。从原理上分析了变压器各种变形导致频率响应不同变化的机理,解决了如何简单快速识别变压器绕组变形问题。研究结果表明所提故障模拟装置对于教学和配套给绕组变形频响测试仪作为其自检有很大的帮助和实际价值。     

基于粒子群算法优化支持向量机的变压器绕组变形分类方法

变压器是电网最为核心的设备,绕组变形是变压器主要的故障类型之一,频率响应分析法(frequency response analysis, FRA)是目前广泛应用的绕组变形检测方法。为提高绕组变形分类诊断的性能,文中提出基于粒子群算法优化支持向量机(particle swarm optimization-support vector machine, PSO-SVM)的变压器绕组变形分类方法,采用数学统计方法提取频率响应曲线的特征参量,并输入到支持向量机模型进行训练,利用粒子群算法优化支持向量机模型参数,使其能够有效区分不同的绕组故障类型。为证明文中方法在变压器绕组故障诊断方面的有效性,在一台特制模型变压器上进行了一系列故障模拟实验。数据处理结果表明,训练后的支持向量模型表现出了极高的性能,并且,相比传统的网格搜索参数优化算法,粒子群算法优化的支持向量机可以显著提高变压器绕组变形故障的分类性能。     

应用频响法诊断变压器绕组变形的应用研究

章用大量的工程实例说明了应用频率响应分析法诊断变压器短路故障而引起的绕组变形的可行性和优越性，并给出了判断绕组是否变形的计算公式与经验数据。