本實(shí)用新型屬于電力工程
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種變壓器繞組變形綜合診斷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：變壓器是電網(wǎng)系統(tǒng)的核心設(shè)備，也是最昂貴的設(shè)備之一，它的運(yùn)行狀態(tài)直接影響著整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。由于設(shè)計(jì)制造、工藝材料、運(yùn)行維護(hù)和運(yùn)行環(huán)境等方面的原因，使得變壓器繞組變形故障時(shí)有發(fā)生，特別是在短路電流的影響下，變壓器繞組受強(qiáng)大電動(dòng)力作用，會(huì)發(fā)生塌陷、整體扭曲和位移等機(jī)械性永久變形。及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)變壓器繞組變形故障，能夠延長(zhǎng)變壓器運(yùn)行壽命，從而減少電力系統(tǒng)不必要的開(kāi)支。目前，檢測(cè)電力變壓器繞組變形的方法主要有：(1)根據(jù)繞組電容量的變化量判斷繞組變形程度；(2)短路阻抗法；(3)頻率響應(yīng)分析法。上述三種方法均從一定程度上反映了變壓器繞組變形狀況，但需要豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)才能對(duì)繞組變形狀況進(jìn)行初步的判斷，而且未考慮變壓器運(yùn)行工況(短路電流及累計(jì)短路時(shí)間)，很難綜合準(zhǔn)確診斷變壓器繞組變形程度及故障類型。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型提供了一種變壓器繞組變形綜合診斷系統(tǒng)，其目的在于，對(duì)變壓器繞組各性能指標(biāo)進(jìn)行綜合采集，綜合準(zhǔn)確診斷變壓器繞組變形程度。一種變壓器繞組變形綜合診斷系統(tǒng)，包括變壓器繞組電容量采集單元、頻率響應(yīng)測(cè)量單元、短路阻抗采集單元、短路電流測(cè)量與累積短路時(shí)間測(cè)量單元、上位機(jī)及專家規(guī)則控制庫(kù)單元；所述變壓器繞組電容量采集單元、頻率響應(yīng)測(cè)量單元、短路阻抗采集單元及短路電流測(cè)量與累積短路時(shí)間測(cè)量單元均與所述上位機(jī)相連，所述上位機(jī)與所述專家規(guī)則控制庫(kù)單元相連；上位機(jī)對(duì)采集或測(cè)量的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，將獲得的計(jì)算結(jié)果按照繞組變形等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系輸出各變形指標(biāo)對(duì)應(yīng)的繞組變形等級(jí)，所述專家規(guī)則控制庫(kù)單元依據(jù)輸入的各變形指標(biāo)的繞組變形等級(jí)，輸出當(dāng)前變壓器的繞組變形狀況。所述變形指標(biāo)的計(jì)算屬于現(xiàn)有計(jì)算方法，對(duì)應(yīng)繞組變形等級(jí)的劃分屬于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的。變形指標(biāo)包括繞組電容變化率、頻率響應(yīng)相關(guān)系數(shù)、短路阻抗變化率以及短路電流與短路時(shí)間；所述繞組電容變化率為ΔC％，其中，C當(dāng)前和C原始分別表示變壓器繞組當(dāng)前的實(shí)時(shí)電容量和出廠時(shí)的初始電容量；表1繞組電容量變化率與變壓器繞組變形等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系電容量變化率ΔC％≤±2％±2％＜ΔC％＜±5％ΔC％≥±5％繞組變形等級(jí)IIIIII所述頻率響應(yīng)相關(guān)系數(shù)為R，利用頻率響應(yīng)測(cè)試儀測(cè)得的變壓器實(shí)時(shí)頻率響應(yīng)曲線與出廠時(shí)頻率響應(yīng)曲線依次在低頻段、中頻段和高頻段內(nèi)計(jì)算獲得的相關(guān)系數(shù)，依次為RLF、RMF及RHF；所述低頻段、中頻段和高頻段的頻率范圍依次為(1kHz～100kHz)、(100kHz～600kHz)、(600KHz～1000kHz)；實(shí)時(shí)獲得頻率響應(yīng)曲線，分三頻段計(jì)算相關(guān)系數(shù)，得到三個(gè)頻段的相關(guān)系數(shù)，所述相關(guān)系數(shù)的計(jì)算是按照數(shù)學(xué)原理中的相關(guān)系數(shù)計(jì)算公式計(jì)算；表2頻率響應(yīng)相關(guān)系數(shù)與變壓器繞組變形等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系繞組變形等級(jí)相關(guān)系數(shù)RIRLF≥2.0和RMF≥1.0和RHF≥0.6II2.0>RLF≥1.0或0.6≤RMF<1.0III1.0>RLF≥0.6或RMF<0.6IVRLF<0.6所述短路阻抗變化率包括橫向短路阻抗變化率ΔZ橫向％和縱向短路阻抗變化率ΔZ縱向％：其中，ZA、ZB、ZC分別為實(shí)時(shí)測(cè)量的變壓器A、B、C三相的短路阻抗值；Z當(dāng)前指當(dāng)前試驗(yàn)時(shí)的實(shí)時(shí)測(cè)量獲得的A、B、C三相的短路阻抗值的平均值，Z原始指出廠時(shí)A、B、C三相的短路阻抗值的平均值；表3100MVA以上或220kV及以上變壓器，短路阻抗變化率與變壓器繞組變形等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系繞組變形等級(jí)短路阻抗變化率IΔZ縱向％≤±1.6％或ΔZ橫向％≤2％II±1.6％＜ΔZ縱向％＜±3％或2％＜ΔZ橫向％＜4％IIIΔZ縱向％≥±3％或ΔZ橫向％≥4％表4100MVA以下且220kV及以下變壓器，短路阻抗變化率與變壓器繞組變形等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系繞組變形等級(jí)短路阻抗變化率IΔZ縱向％≤±2％或ΔZ橫向％≤2.5％II±2％＜ΔZ縱向％＜±4％或2.5％＜ΔZ橫向％＜5％IIIΔZ縱向％≥±4％或ΔZ橫向％≥5％所述短路電流與短路時(shí)間是指距離變壓器2公里內(nèi)發(fā)生短路時(shí)的短路電流占變壓器允許短路電流的百分比I％以及累計(jì)短路時(shí)間t；表5短路電流占比及累計(jì)短路時(shí)間與變壓器繞組變形等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系步驟4：依據(jù)各變形指標(biāo)對(duì)應(yīng)的變形等級(jí)，按照專家系統(tǒng)及知識(shí)庫(kù)，確定變壓器繞組變形狀況；表6專家系統(tǒng)及知識(shí)庫(kù)有益效果本實(shí)用新型提供了一種變壓器繞組變形綜合診斷系統(tǒng)，包括變壓器繞組電容量采集單元、頻率響應(yīng)測(cè)量單元、短路阻抗采集單元、短路電流測(cè)量與累積短路時(shí)間測(cè)量單元、上位機(jī)及專家規(guī)則控制庫(kù)單元；所述變壓器繞組電容量采集單元、頻率響應(yīng)測(cè)量單元、短路阻抗采集單元及短路電流測(cè)量與累積短路時(shí)間測(cè)量單元均與所述上位機(jī)相連，所述上位機(jī)與所述專家規(guī)則控制庫(kù)單元相連；該系統(tǒng)整個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，能夠自動(dòng)根據(jù)當(dāng)前試驗(yàn)數(shù)據(jù)與運(yùn)行工況綜合診斷變壓器繞組是否發(fā)生了變形及變形程度。本系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確診斷變壓器繞組變形狀況，正確指導(dǎo)其檢修工作；可防止和減小變壓器故障進(jìn)一步擴(kuò)大與發(fā)展，預(yù)防電網(wǎng)事故的發(fā)生；有利于延長(zhǎng)變壓器運(yùn)行壽命，減少電力系統(tǒng)不必要的開(kāi)支。附圖說(shuō)明圖1為本實(shí)用新型所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。一種變壓器繞組變形綜合診斷系統(tǒng)，包括變壓器繞組電容量采集單元、頻率響應(yīng)測(cè)量單元、短路阻抗采集單元、短路電流測(cè)量與累積短路時(shí)間測(cè)量單元、上位機(jī)及專家規(guī)則控制庫(kù)單元；所述變壓器繞組電容量采集單元、頻率響應(yīng)測(cè)量單元、短路阻抗采集單元及短路電流測(cè)量與累積短路時(shí)間測(cè)量單元均與所述上位機(jī)相連，所述上位機(jī)與所述專家規(guī)則控制庫(kù)單元相連；上位機(jī)對(duì)采集或測(cè)量的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，將獲得的計(jì)算結(jié)果按照繞組變形等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系輸出各變形指標(biāo)對(duì)應(yīng)的繞組變形等級(jí)，所述專家規(guī)則控制庫(kù)單元依據(jù)輸入的各變形指標(biāo)的繞組變形等級(jí)，輸出當(dāng)前變壓器的繞組變形狀況。所述變形指標(biāo)的計(jì)算屬于現(xiàn)有計(jì)算方法，對(duì)應(yīng)繞組變形等級(jí)的劃分屬于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的。變形指標(biāo)包括繞組電容變化率、頻率響應(yīng)相關(guān)系數(shù)、短路阻抗變化率以及短路電流與短路時(shí)間；所述繞組電容變化率為ΔC％，其中，C當(dāng)前和C原始分別表示變壓器繞組當(dāng)前的實(shí)時(shí)電容量和出廠時(shí)的初始電容量；表1繞組電容量變化率與變壓器繞組變形等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系電容量變化率ΔC％≤±2％±2％＜ΔC％＜±5％ΔC％≥±5％繞組變形等級(jí)IIIIII所述頻率響應(yīng)相關(guān)系數(shù)為R，利用頻率響應(yīng)測(cè)試儀測(cè)得的變壓器實(shí)時(shí)頻率響應(yīng)曲線與出廠時(shí)頻率響應(yīng)曲線依次在低頻段、中頻段和高頻段內(nèi)計(jì)算獲得的相關(guān)系數(shù)，依次為RLF、RMF及RHF；所述低頻段、中頻段和高頻段的頻率范圍依次為(1kHz～100kHz)、(100kHz～600kHz)、(600KHz～1000kHz)；實(shí)時(shí)獲得頻率響應(yīng)曲線，分三頻段計(jì)算相關(guān)系數(shù)，得到三個(gè)頻段的相關(guān)系數(shù)，所述相關(guān)系數(shù)的計(jì)算是按照數(shù)學(xué)原理中的相關(guān)系數(shù)計(jì)算公式計(jì)算；表2頻率響應(yīng)相關(guān)系數(shù)與變壓器繞組變形等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系繞組變形等級(jí)相關(guān)系數(shù)RIRLF≥2.0和RMF≥1.0和RHF≥0.6II2.0>RLF≥1.0或0.6≤RMF<1.0III1.0>RLF≥0.6或RMF<0.6IVRLF<0.6所述短路阻抗變化率包括橫向短路阻抗變化率ΔZ橫向％和縱向短路阻抗變化率ΔZ縱向％：其中，ZA、ZB、ZC分別為實(shí)時(shí)測(cè)量的變壓器A、B、C三相的短路阻抗值；Z當(dāng)前指當(dāng)前試驗(yàn)時(shí)的實(shí)時(shí)測(cè)量獲得的A、B、C三相的短路阻抗值的平均值，Z原始指出廠時(shí)A、B、C三相的短路阻抗值的平均值；表3100MVA以上或220kV及以上變壓器，短路阻抗變化率與變壓器繞組變形等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系繞組變形等級(jí)短路阻抗變化率IΔZ縱向％≤±1.6％或ΔZ橫向％≤2％II±1.6％＜ΔZ縱向％＜±3％或2％＜ΔZ橫向％＜4％IIIΔZ縱向％≥±3％或ΔZ橫向％≥4％表4100MVA以下且220kV及以下變壓器，短路阻抗變化率與變壓器繞組變形等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系繞組變形等級(jí)短路阻抗變化率IΔZ縱向％≤±2％或ΔZ橫向％≤2.5％II±2％＜ΔZ縱向％＜±4％或2.5％＜ΔZ橫向％＜5％IIIΔZ縱向％≥±4％或ΔZ橫向％≥5％所述短路電流與短路時(shí)間是指距離變壓器2公里內(nèi)發(fā)生短路時(shí)的短路電流占變壓器允許短路電流的百分比I％以及累計(jì)短路時(shí)間t；表5短路電流占比及累計(jì)短路時(shí)間與變壓器繞組變形等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系步驟4：依據(jù)各變形指標(biāo)對(duì)應(yīng)的變形等級(jí)，按照專家系統(tǒng)及知識(shí)庫(kù)，確定變壓器繞組變形狀況；表6專家系統(tǒng)及知識(shí)庫(kù)某變電站1臺(tái)220kV變壓器，發(fā)生過(guò)近區(qū)短路二次，短路電流I％分別為67％與73％，短路時(shí)間分別為0.34S與0.46S，根據(jù)該實(shí)用新型所述方法等級(jí)劃分為II；電容量變化率0.91％，等級(jí)劃分為I；頻響數(shù)據(jù)RLF為1.12，RMF為1.26，RHF為0.76，等級(jí)劃分為II；短路阻抗ΔZ縱向％為2.1％，ΔZ橫向％為3.2，等級(jí)劃分為II。根據(jù)本實(shí)用新型所述系統(tǒng)診斷該變壓器存在匝間或餅間短路，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)吊罩發(fā)現(xiàn)高壓B相繞組靠上部位存在匝間短路現(xiàn)象。從上述結(jié)果可知，本實(shí)用新型所述系統(tǒng)，應(yīng)用簡(jiǎn)單，判斷準(zhǔn)確有效。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3