本發(fā)明涉及變壓器領域，尤其涉及一種不同溫度下變壓器繞組振動加速度的歸一化方法。

背景技術：

電力變壓器作為大電網的結點，是電力系統(tǒng)中十分重要設備之一，它的安全可靠運行直接影響著電網的安全穩(wěn)定性。隨著經濟社會的快速發(fā)展，我國的電網等級不斷提高，電力變壓器也朝著更高等級和更大容量的方向發(fā)展。另一方面，電力變壓器的工作環(huán)境極其惡劣，短路沖擊、老化、雷電沖擊等等因素不可避免會引發(fā)諸如繞組移位，繞組變形，鐵芯移位等等故障，嚴重威脅電力變壓器安全可靠運行。因此，電力變壓器的故障診斷技術越來越受到國內外的重視，基于變壓器振動信號的變壓器狀態(tài)監(jiān)測技術因其能夠實現(xiàn)對電力變壓器實現(xiàn)在線監(jiān)測的優(yōu)點得到越來越多的關注。

電力變壓器在運行過程中，由于存在不可避免的銅耗和鐵耗，會導致變壓器油的溫度會升高。油溫對變壓器振動的產生和傳遞過程都有一定影響?，F(xiàn)有技術中提出了變壓器鐵磁致伸縮為非線性現(xiàn)象，溫度對其有一定影響；油溫通過影響變壓器油的粘度影響振動傳遞到油箱表面的過程；溫度的變化會引起變壓器結構固有頻率的改變受迫振蕩的幅值。通過實驗研究得出，變壓器箱體振動隨油溫上升呈線性增長趨勢，且溫度系數(shù)在0.005-0.035范圍內與變壓器容量無關。繞絕緣紙板的彈性模量隨溫度升高而下降，繞組結構剛度產生變化，振動特性隨之改變。之前研究都明確解釋了溫度對變壓器不同部件的影響，以及對變壓器振動信號的影響。但是目前還沒有提出對不同溫度下的繞組振動信號復幅值進行歸一化的方法，結果就是只能實驗測量高溫下的振動信號，浪費了大量人力物力。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種不同溫度下變壓器繞組振動加速度的歸一化方法，歸一化方法包括：

S1：獲取變壓器在不同油溫下的繞組振動信號；

S2：建立變壓器油的溫度與繞組振動加速度基頻幅值的關系曲線，利用曲線斜率將不同溫度下的繞組振動加速度進行歸一化，歸一化公式如下：

式中，a_n為變壓器油為常溫時，繞組加速度振動幅值，a_T為變壓器油在測試時的溫度下，繞組加速度幅值，k為變壓器油在測試時溫度對應曲線上點的斜率，ΔT為測得溫度與常溫的差值，算得λ為無量綱的歸一化，表示常溫下繞組加速度振動幅值與測得繞組加速度幅值之比。

優(yōu)選地，步驟S1還包括：

獲取變壓器不同油溫下的繞組振動信號；

根據(jù)單相變壓器結構對稱性，在變壓器箱體表面設置至少兩個采集點，采集變壓器繞組振動加速度信號，采集點的設置位置為避開變壓器外殼的非線性結構。

優(yōu)選地，在變壓器箱體表面設置四個采集點。

優(yōu)選地，步驟S2之后還包括：

對不同電壓等級的變壓器重復步驟S1和步驟S2，得到不同溫度下繞組振動加速度基頻幅值，建立溫度與繞組振動加速度幅值的關系曲線，并求變壓器油在測試溫度下，所對應曲線上點的斜率k的平均值，代入歸一化公式。

優(yōu)選地，步驟S2之后還包括：

對不同結構的變壓器重復步驟S1和步驟S2，得到不同溫度下繞組振動加速度基頻幅值，建立溫度與繞組振動加速度幅值的關系曲線，并求變壓器油在測試溫度下，所對應曲線上點的斜率k的平均值，代入歸一化公式。

優(yōu)選地，步驟S2中：

k＝7.3217e-4。

優(yōu)選地，步驟S1還包括：

變壓器的油溫為頂層油溫與底層油溫的平均值。

從以上技術方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明提出了不同溫度下變壓器繞組振動加速度的歸一化方法，提高了電力變壓器的故障診斷技術，節(jié)約了人力物力。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術方案，下面將對描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為不同溫度下變壓器繞組振動加速度的歸一化方法流程圖；

圖2為變壓器油的溫度與繞組振動加速度基頻幅值的關系曲線圖；

圖3為變壓器箱體示意圖；

圖4為變壓器油的溫度與繞組振動加速度基頻幅值的關系優(yōu)選實施例曲線圖。

具體實施方式

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點能夠更加的明顯和易懂，下面將運用具體的實施例及附圖，對本發(fā)明保護的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而非全部的實施例。基于本專利中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本專利保護的范圍。

本發(fā)明提供一種不同溫度下變壓器繞組振動加速度的歸一化方法，如圖1和圖2所示，歸一化方法包括：

S1：獲取變壓器不同油溫下的繞組振動信號；

S2：建立變壓器油的溫度與繞組振動加速度基頻幅值的關系曲線，利用曲線斜率將不同溫度下的繞組振動加速度進行歸一化，歸一化公式如下：

式中，a_n為變壓器油為常溫時，繞組加速度振動幅值，a_T為變壓器油在測試時的溫度下，繞組加速度幅值，k為變壓器油在測試時溫度對應曲線上點的斜率，ΔT為測得溫度與常溫的差值，算得λ為無量綱的歸一化，表示常溫下繞組加速度振動幅值與測得繞組加速度幅值之比。變壓器的油溫為頂層油溫與底層油溫的平均值。

本發(fā)明中，步驟S1還包括：獲取變壓器不同油溫下的繞組振動信號。

根據(jù)單相變壓器結構對稱性，在變壓器箱體表面設置至少兩個采集點，采集變壓器繞組振動加速度信號，采集點的設置位置為避開變壓器外殼的非線性結構。如加強筋等，保證采集到的振動信號受到污染最小。如圖3所示，在變壓器5的箱體表面6設置四個采集點。四個采集點分別為采集點1，采集點2，采集點3，采集點4。

本發(fā)明中，對不同電壓等級的變壓器重復步驟S1和步驟S2，得到不同溫度下繞組振動加速度基頻幅值，建立溫度與繞組振動加速度幅值的關系曲線，并求變壓器油在測試溫度下，所對應曲線上點的斜率k的平均值，代入歸一化公式。

如圖4所示，以圖4中的曲線7為例，獲取變壓器不同油溫下的繞組振動信號；建立變壓器油的溫度與繞組振動加速度基頻幅值的關系曲線7，利用曲線斜率將不同溫度下的繞組振動加速度進行歸一化。其中在確定斜率k時，變壓器油在測試溫度為25℃時，對應曲線7上的點11，變壓器油在測試溫度為30℃時，對應曲線7上的點12，變壓器油在測試溫度為35℃時，對應曲線7上的點13，變壓器油在測試溫度為40℃時，對應曲線7上的點14，變壓器油在測試溫度為45℃時，對應曲線7上的點15，變壓器油在測試溫度為47℃時，對應曲線7上的點16。分別獲取曲線7上點11處的斜率，點12處的斜率，點13處的斜率，點14處的斜率，點15處的斜率，點16處的斜率，將上述斜率進行平均值運算得到斜率k，代入歸一化公式。當然在曲線上取的點越多斜率k的取值更為精確。

除了對不同電壓等級的變壓器重復步驟S1和步驟S2以外，還對不同結構的變壓器重復步驟S1和步驟S2，得到不同溫度下繞組振動加速度基頻幅值，建立溫度與繞組振動加速度幅值的關系曲線，并求變壓器油在測試溫度下，所對應曲線上點的斜率k的平均值，代入歸一化公式。具體算法如上所述。

優(yōu)選地，k＝7.3217e-4。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。