CN104316826B - 一种检测变压器绕组故障类型的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种检测变压器绕组故障类型的方法，基于预定的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系，方法包括：获取绕组故障变压器短路后的漏抗参数数值；根据预定的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系，确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态；根据确定的变压器绕组故障状态确定所检测的变压器绕组故障类型。同时，本法实施例还提供一种检测变压器绕组故障类型的系统。

Description

一种检测变压器绕组故障类型的方法及系统

技术领域

本发明涉及变压器估计检测领域，特别是涉及一种检测变压器绕组故障类型的方法及系统。

背景技术

变压器作为电力系统输配电的组成部分，其安全性与稳定性对国民经济的发展具有重要的意义。在电压等级不断提升的今天，因变压器事故而造成的电力系统瘫痪越发频繁，这不仅不利于经济的快速发展，且严重地影响了居民的正常生活。

据统计，从1995年到1999年间，全国110kV及以上电力变压器发生事故台次为284台，事故总容量为21360MVA，如按照变压器故障的位置来划分事故的台次，由变压器绕组故障引起的事故数量占所有变压器故障引起的事故总量的71.1％，变压器绕组故障在所有变压器的故障类型中发生的可能性为最高。

而变压器绕组故障的故障可能性有很多，可分为绕组短路、绕组断路、绕组松动、变形、位移、绕组烧损等故障，目前，电力系统中使用较多的检测变压器绕组故障的方法主要为短路阻抗法，但该方法只能对变压器绕组故障的严重程度进行检测，却不能有效地对变压器绕组的故障类型进行判定，这对现场人员了解绕组内部变形情况产生了较为负面的影响，且不利于下一步检测工作的开展。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种检测变压器绕组故障类型的方法及系统，以解决现有技术中对变压器使用短路阻抗法，无法有效地对变压器绕组的故障类型进行判定的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种检测变压器绕组故障类型的方法，基于预定的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系，所述方法包括：

获取绕组故障变压器短路后的漏抗参数数值；

根据预定的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系，确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态；

根据确定的变压器绕组故障状态确定所检测的变压器绕组故障类型。

其中，所述预定的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系包括：

使用仿真软件获取变压器绕组状态与漏抗参数数值的关系，确定变压器短路后为各绕组故障状态时所对应的漏抗参数的数值范围，建立变压器短路后各绕组故障状态与对应的漏抗参数的数值范围的对应关系。

其中，使用仿真软件获取变压器绕组状态与漏抗参数数值的关系包括：

根据实际变压器尺寸建立仿真变压器；

设置仿真变压器的参数，设置仿真变压器短路，且设置仿真变压器绕组处于预定绕组状态；

获取预定数量的该预定绕组状态下仿真变压器的漏抗参数数值；

统计所有该预定绕组状态下仿真变压器的漏抗参数数值，得出仿真变压器短路后仿真变压器绕组处于该预定状态时仿真变压器漏抗参数的数值范围。

其中，所述建立仿真变压器包括：建立仿真变压器铁芯、建立仿真变压器高压绕组、建立仿真变压器低压绕组、建立仿真变压器油箱和仿真变压器油。

其中，所述设置仿真变压器的参数包括：

设置仿真变压器铁芯的磁化曲线；

设置仿真变压器高压绕组上第一电流密度的大小和方向；

设置仿真变压器低压绕组上第二电流密度的大小和方向，其中，第二电流密度的方向与第一电流密度的方向为相反方向；

设置仿真变压器油箱的临界条件，包括设置仿真变压器油箱六个面的Z方向磁矢量为零；

设置仿真变压器油的参数。

其中，所述设置仿真变压器短路包括：

设置仿真变压器无负载，

或设置仿真变压器的负载阻值为零。

其中，所述变压器绕组故障状态包括：变压器绕组翘曲故障状态、变压器绕组鼓包故障状态、变压器绕组轴向移动故障状态和变压器绕组径向移动故障状态。

本发明实施例还提供一种检测变压器绕组故障类型的系统，基于上述所述的方法，包括：第一获取模块、故障状态确定模块和故障类型确定模块；其中，

所述第一获取模块，用于获取绕组故障变压器短路后的漏抗参数数值；

所述故障状态确定模块，用于根据预定的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系，确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态；

所述故障类型确定模块，用于根据确定的变压器绕组故障状态确定所检测的变压器绕组故障类型。

其中，所述系统还包括：第二获取模块、数值范围确定模块和对应关系建立模块，其中，

所述第二获取模块，用于使用仿真软件获取变压器绕组状态与漏抗参数关系；

所述数值范围确定模块，用于确定变压器短路后各绕组故障状态所对应的漏抗参数的数值范围；

所述对应关系建立模块，用于建立变压器短路后各绕组故障状态与对应的漏抗参数的数值范围的对应关系。

其中，所述第二获取模块包括：模型建立单元、参数设置单元、数值计算单元和统计单元；其中，

所述模型建立单元，用于根据实际变压器尺寸建立仿真变压器；

所述参数设置单元，用于设置仿真变压器参数，设置仿真变压器短路，且设置仿真变压器绕组处于某种绕组状态；

所述数值计算单元，用于获取预定数量的该种绕组状态下仿真变压器的漏抗参数数值；

所述统计单元，用于统计所有该种绕组状态下仿真变压器的漏抗参数数值，得出仿真变压器短路后仿真变压器绕组处于该种状态时仿真变压器漏抗参数的数值范围，该数值范围即为实际变压器短路后实际变压器绕组处于该种状态时实际变压器漏抗参数的数值范围。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型的方法及系统，基于预定的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系，在得知变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系，确定变压器短路后变压器绕组为各种绕组故障类型时其对应的漏抗参数的数值范围后，即在得知了变压器绕组处于哪一种故障时，知道其对应的漏抗参数对应的数值范围为多少后，对被测变压器短路后的漏抗参数数值进行测量，得到被测变压器短路后的漏抗参数数值，再对该被测变压器短路后的漏抗参数数值进行判断，确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态，在确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态，后，便可根据确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态确定该被测变压器的绕组故障类型。通过本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型的方法及系统，可以有效地对变压器绕组的故障类型进行判定，有益于现场工作人员了解变压器绕组内部变形情况，且有利于下一步检测工作的展开。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型的方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型的方法中建立变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型中使用仿真软件获取变压器绕组状态与漏抗参数关系的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型中使用仿真软件建立仿真变压器的方法流程图；

图5为本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型中设置仿真变压器参数的方法流程图；

图6为本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型中设置仿真变压器短路的方法流程图；

图7为本发明实施例提供的检测变压器绕组故障的系统的系统框图；

图8为本发明实施例提供的检测变压器绕组故障的系统的另一系统框图；

图9为本发明实施例提供的检测变压器绕组故障的系统中第二获取模块的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型的方法的流程图，该方法基于变压器绕组状态与漏抗参数关系，可以有效地对变压器绕组的故障类型进行判定，使有益于现场工作人员了解变压器绕组内部变形情况，且有利于下一步检测工作的展开，参照图1，该方法可以包括：

步骤S100：获取绕组故障变压器短路后的漏抗参数数值；

其中，绕组故障变压器，是指变压器绕组出现形变或位移定故障的变压器。

在工作频率一定的情况下，变压器漏抗参数数值的大小是由变压器绕组的结构所决定的，对于一台变压器而言，当其绕组发生变形或位移等故障时，其短路后的漏抗参数的数值也将发生变化，当变压器绕组发生一个固定的形变或位移后测得的其短路后的漏抗参数的数值也将位于一个的数值，而因为测量误差的存在，当变压器绕组发生一个固定的形变或位移后测得的其短路后的漏抗参数的数值也将位于一个固定的数值范围内，因此，当变压器绕组发生相同的形变或位移，只是形变或位移的程度不同时，该变压器的漏抗参数的数值也将会在一定的数值范围之内，因此，在判断变压器绕组的故障类型时，选择使用变压器短路后的漏抗参数来进行测量，通过测量变压器绕组故障后的漏抗参数的数值来判断被检测变压器的绕组故障类型。

可选的，由于本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型的方法基于预定的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系，因此，在本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型的方法中，可以在获取绕组故障变压器短路后的漏抗参数数值之前，获取变压器绕组状态与漏抗参数关系，根据获取的变压器短路后各绕组故障状态所对应的漏抗参数数值的数值范围，来建立变压器短路后变压器各绕组故障状态与对应的漏抗参数的数值范围的对应关系通过这些对应关系来判断变压器的绕组故障类型。

其中，需要说明的是，在对同一个型号的变压器，即对相同尺寸、相同规定参数等的变压器进行绕组故障类型检测时，只需要在检测所有该型号的变压器的短路后的漏抗参数数值之前进行一次对该型号变压器对应的变压器短路后各绕组故障状态与对应的漏抗参数的数值范围的对应关系的获取，确定该型号变压器短路后变压器绕组为各种绕组故障类型时其对应的漏抗参数的数值范围，也就是说，所有同一型号的变压器使用同一套变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系。

可选的，可以通过仿真软件来获取变压器绕组状态与漏抗参数关系，使用仿真软件来获取变压器绕组状态与漏抗参数关系，获取方法合理高效，使用成本较低，相对的，也可以使用实际变压器来获取变压器绕组状态与漏抗参数的关系，而，若使用实际变压器来获取变压器绕组状态与漏抗参数的关系，为了得出变压器绕组状态与漏抗参数之间的关系，需要大量的实际变压器来对其短路后的漏抗参数进行检测，其中包含大量已经发生绕组形变或位移，且绕组故障状态已知的实际变压器，因此，利用实际变压器来对绕组状态与变压器漏抗参数的关系进行研究，将会损失大量的实际变压器，造成极高的资源浪费问题。

可选的，当通过仿真软件来获取变压器绕组状态与漏抗参数时，通过仿真软件，可以根据实际变压器的尺寸建立一个仿真变压器模型，然后设置该仿真变压器参数，设置该仿真变压器短路，且设置该仿真变压器绕组处于某个预定的绕组状态，通过获取预定数量的该预定绕组状态下仿真变压器的漏抗参数数值，并统计所有获取的该预定绕组状态下仿真变压器的漏抗参数数值，得出仿真变压器短路后仿真变压器绕组处于该预定状态时仿真变压器漏抗参数的数值范围。通过设置仿真变压器处于各种不同的绕组故障状态，从而得出变压器处于各种绕组故障类型其分别对应的漏抗参数的数值范围。

可选的，若通过仿真软件来获取变压器绕组状态与漏抗参数，当根据实际变压器尺寸建立仿真变压器时，所建立的仿真变压器可以包括仿真变压器铁芯、仿真变压器高压绕组、仿真变压器低压绕组、仿真变压器油箱和仿真变压器油。

可选的，若通过仿真软件来获取变压器绕组状态与漏抗参数，当设置仿真变压器参数时，设置仿真变压器的参数可以包括设置仿真变压器铁芯的磁化曲线、设置仿真变压器高压绕组上第一电流密度的大小和方向、设置仿真变压器低压绕组上第二电流密度的大小和方向，设置仿真变压器油箱的临界条件和设置仿真变压器油的参数。设置仿真变压器的各个参数可以确保仿真变压器可以正常工作。

其中，需要说明的是，第二电流密度的方向与第一电流密度的方向为相反方向，可选的，可以设置仿真变压器高压绕组上第一电流密度的方向为逆时针方向，同时，设置仿真变压器低压绕组上第二电流密度的方向为顺时针方向。而仿真变压器高压绕组上第一电流密度的大小根据被仿真的实际变压器的铭牌上标出的高压绕组的电流大小来设置，仿真变压器低压绕组上第二电流密度的大小根据设置的第一电流密度的大小和实际变压器的铭牌上记载的变压器高压绕组数目与变压器低压绕组的数目的比例来设置。

可选的，若通过仿真软件来获取变压器绕组状态与漏抗参数，当设置仿真变压器短路时，可以通过设置仿真变压器没有负载，来使仿真变压器短路，也可以通过设置仿真变压器有负载，且设置的负载的阻值为零，来使仿真变压器短路。

步骤S110：根据预定的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系，确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态；

可选的，可以通过使用仿真软件获取变压器绕组状态与漏抗参数数值的关系，确定变压器短路后为各绕组故障状态时所对应的漏抗参数的数值范围，来建立变压器短路后各绕组故障状态与对应的漏抗参数的数值范围的对应关系。因此，根据预定的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系，可以得知变压器短路后为各绕组故障状态时所对应的漏抗参数的数值范围，可以通过判断获取的漏抗参数数值为与哪一段绕组故障状态时所对应的漏抗参数的数值范围中，来确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态。可选的，所述数值范围可以为变压器绕组翘曲故障数值范围、变压器绕组鼓包故障数值范围、变压器绕组轴向移动故障数值范围和变压器绕组径向移动故障数值范围。

其中，变压器绕组翘曲故障数值范围对应的变压器绕组故障状态为变压器绕组翘曲故障状态；变压器绕组鼓包故障数值范围对应的绕组故障类型为变压器绕组鼓包故障状态；变压器绕组轴向移动故障数值范围对应的绕组故障类型为变压器绕组轴向移动故障状态；变压器绕组径向移动故障数值范围对应的绕组故障类型为变压器绕组径向移动故障状态。

步骤S120：根据确定的变压器绕组故障状态确定所检测的变压器绕组故障类型。

可选的，仿真变压器绕组的绕组故障状态可以包括变压器绕组翘曲故障状态、变压器绕组鼓包故障状态、变压器绕组轴向移动故障状态、变压器绕组径向移动故障状态等几类故障状态，除了这些故障状态外，仿真变压器还可以处于正常状态，当仿真变压器处于正常状态下时，仿真变压器可正常工作。

当变压器绕组故障状态为变压器绕组翘曲故障状态时，该变压器对应的绕组故障类型为变压器绕组翘曲故障；当变压器的绕组故障状态为变压器绕组鼓包故障状态，该变压器对应的绕组故障类型为变压器绕组鼓包故障；当变压器绕组故障状态为变压器绕组轴向移动故障状态时，该变压器对应的绕组故障类型为变压器绕组轴向移动故障；当变压器绕组故障状态为变压器绕组径向移动故障状态时，该变压器对应的绕组故障类型为变压器绕组径向移动故障。

当获取的变压器短路后的漏抗参数数值处于变压器绕组翘曲故障数值范围内时，可以确定被检测的变压器的绕组故障状态为绕组翘曲故障状态，根据变压器的绕组翘曲故障状态，可以确定变压器的绕组故障类型为变压器绕组翘曲故障；当获取的变压器短路后的漏抗参数数值处于变压器绕组鼓包故障数值范围内时，可以确定被检测的变压器的绕组故障状态为绕组鼓包故障状态，根据变压器的绕组鼓包故障状态，可以确定变压器的绕组故障类型为变压器绕组鼓包故障；当获取的变压器短路后的漏抗参数数值处于变压器绕组轴向移动故障数值范围内时，可以确定被检测的变压器的绕组故障状态为绕组轴向移动故障状态，根据变压器的绕组轴向移动故障状态，可以确判定变压器的绕组故障类型为变压器绕组轴向移动故障；当获取的变压器短路后的漏抗参数数值处于变压器绕组径向移动故障数值范围内时，可以确定被检测的变压器的绕组故障状态为绕组径向移动故障状态，根据变压器的绕组径向移动故障状态，可以确判定变压器的绕组故障类型为变压器绕组径向移动故障。

例如，若通过变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系得知，变压器绕组故障状态为变压器轴向位移故障状态时，变压器短路后的漏抗参数数值范围为0.12p.u.到0.15p.u.，变压器绕组故障状态为变压器纵向位移故障状态时，变压器短路后的漏抗参数数值范围为0.15p.u.到0.18p.u.，那么，若测得的变压器短路后的漏抗参数为0.14p.u.，因为0.14p.u.处于0.12p.u.到0.15p.u.的数值范围内，那么，便可确定该被检测的变压器的绕组故障状态为变压器轴向位移故障状态，进而确定该变压器的绕组的故障类型为变压器绕组轴向位移故障，若测得的变压器短路后的漏抗参数为0.17p.u.，因为0.17p.u.处于0.15p.u.到0.18p.u.数值范围，那么同样，可确定该被检测的变压器的绕组故障状态为变压器径向位移故障状态，进而确定该变压器的绕组的故障类型为变压器绕组纵向位移故障。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型的方法及系统，基于预定的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系，在得知变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系，确定变压器短路后变压器绕组为各种绕组故障类型时其对应的漏抗参数的数值范围后，即在得知了变压器绕组处于哪一种故障时，知道其对应的漏抗参数对应的数值范围为多少后，对被测变压器短路后的漏抗参数数值进行测量，得到被测变压器短路后的漏抗参数数值，再对该被测变压器短路后的漏抗参数数值进行判断，确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态，，在确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态后，便可根据确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态确定该被测变压器的绕组故障类型。通过本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型的方法及系统，可以有效地对变压器绕组的故障类型进行判定，有益于现场工作人员了解变压器绕组内部变形情况，且有利于下一步检测工作的展开。

可选的，图2示出了本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型的方法中建立变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系的方法流程图，参照图2，建立变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系可以包括：

步骤S200：使用仿真软件获取变压器绕组状态与漏抗参数数值的关系；

其中，获取的变压器绕组状态与漏抗参数数值的关系包括变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的关系，和变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的关系。

选择使用仿真软件获取变压器绕组状态与漏抗参数关系，合理高效，且相比使用实际变压器来获取变压器绕组状态与漏抗参数的关系，成本较低，避免了极高的资源浪费问题。

步骤S210：确定变压器短路后为各绕组故障状态时所对应的漏抗参数的数值范围；

其中，变压器绕组故障状态可以包括变压器绕组翘曲故障状态、变压器绕组鼓包故障状态、变压器绕组轴向移动故障状态和变压器绕组径向移动故障状态。

变压器绕组处于不同的绕组故障状态时，变压器短路后所测得的的漏抗参数将不同，而当变压器绕组发生一个固定的形变或位移后，测得的变压器短路后的漏抗参数的数值将位于一个固定的数值范围内，而当变压器绕组发生相同的形变或位移，只是形变或位移的程度不同时，该变压器的漏抗参数的数值也将会在一定的数值范围之内，因此，变压器绕组处于各个不同的绕组状态时，都将分别对应一个相应的漏抗参数范围。

步骤S220：建立变压器短路后各绕组故障状态与对应的漏抗参数的数值范围的对应关系。

变压器绕组的每个绕组故障状态都将尤其相对应一个漏抗参数的数值范围，而这个一一对应的对应关系，即为变压器短路后各绕组故障状态与对应的漏抗参数的数值范围的对应关系。

在第一次对某种型号的变压器进行绕组故障状态检测，即在对某个变压器进行绕组故障状态检测之前，没有对其他该变压器同型号的变压器进行过绕组故障状态的检测时，需要在获取该变压器短路后的漏抗参数数值之前，先获取该变压器对应的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系，根据获取的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系确定该变压器短路后变压器绕组为各种绕组故障类型时其对应的漏抗参数的数值范围，在确定该变压器短路后变压器绕组为各种绕组故障类型时其对应的漏抗参数的数值范围之后，再获取该变压器短路后的漏抗参数数值，才能通过测量该变压器短路后的漏抗参数数值来判断该变压器的漏抗处于何种故障状态，进而根据确定的变压器绕组故障状态确定所检测的变压器绕组的故障类型。

其中，需要注意的是，由于同一型号的变压器使用同一套变压器绕组状态与漏抗参数关系，因此，在对同一个型号的变压器进行绕组故障类型检测时，只需要在检测第一个该型号的变压器的短路后的漏抗参数数值之前进行一次该型号变压器对应的变压器绕组状态与漏抗参数关系的获取，确定该型号变压器短路后变压器绕组为各种绕组故障类型时其对应的漏抗参数的数值范围，在对其他的该型号的变压器进行绕组故障类型的检测时，无需再获取变压器绕组状态与漏抗参数关系，确定变压器短路后变压器绕组为各种绕组故障类型时其对应的漏抗参数的数值范围。

可选的，图3示出了本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型中使用仿真软件获取变压器绕组状态与漏抗参数关系的方法流程图，参照图3，该使用仿真软件获取变压器绕组状态与漏抗参数关系的方法可以包括：

步骤S300：根据实际变压器尺寸建立仿真变压器；

由于变压器漏抗参数数值的大小是由变压器绕组的结构所决定的，对于一台变压器而言，当其绕组发生变形或位移等故障时，其漏抗参数的数值也将发生变化，因此，通过仿真软件建立仿真变压器时，建立的仿真变压器的尺寸应按照被仿真的实际变压器的尺寸来设置，仿真变压器的尺寸应与被仿真的实际变压器的尺寸完全相同，以保证通过仿真软件建立的仿真变压器得到的仿真变压器绕组状态与该仿真变压器的漏抗参数之间的关系在误差允许的一定范围内可以作为被仿真的实际变压器的绕组状态与漏抗参数之间的关系。

步骤S310：设置仿真变压器的参数，设置仿真变压器短路，且设置仿真变压器绕组处于预定绕组状态；

设置仿真变压器的各个参数可以有效保证仿真变压器在启动后可以正常工作，若启动后仿真变压器不能正常工作，那么便说明建立的仿真变压器设置的参数可能有误，需要检测仿真变压器参数，将设置有误的参数进行重新设置。

设置仿真变压器短路，是因为本发明实施所需要的变压器的漏抗参数数值为仿真变压器对应的实际变压器短路后的所测得的漏抗参数数值，因此，相对应，在测量仿真变压器的漏抗参数数值时，也应该为测量仿真变压器短路后的漏抗参数数值。

设置仿真变压器绕组处于预定绕组状态，可以得出该仿真变压器在该预定绕组状态时其漏抗参数的数值范围，若设置该仿真变压器处于另一预定绕组状态时，则可得出该仿真变压器在该另一预定绕组状态时其漏抗参数的数值范围。

步骤S320：获取预定数量的该预定绕组状态下仿真变压器的漏抗参数数值；

其中，获取的预定数量的该预定绕组状态下仿真变压器的漏抗参数数值中的预定数量应该为一个预先设定好的固定数量，也就是说，对所有绕组状态下的仿真变压器，应该获取相同数目的漏抗参数数值，另外，设定的预定数量应该足够大，以确保得出的数值范围的可靠性。

步骤S330：统计所有该预定绕组状态下仿真变压器的漏抗参数数值，得出仿真变压器短路后仿真变压器绕组处于该预定状态时仿真变压器漏抗参数的数值范围。

虽然仿真变压器的尺寸、形状等均按照被放在实际变压器来设置，但是，仿真变压器与实际变压器毕竟有异，通过仿真变压器处于某种绕组状态时测得的仿真变压器漏抗参数的数值范围与实际变压器处于该种绕组状态时测得的实际变压器漏抗参数的数值范围仍然会存在一定的差异，不可能完全等同，但是，在误差允许的范围内，我们可以将得出的仿真变压器绕组处于某种状态时仿真变压器漏抗参数的数值范围作为实际变压器绕组处于该种状态时实际变压器漏抗参数的数值范围。

可选的，图4示出了本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型中使用仿真软件建立仿真变压器的方法流程图，参照图4，使用仿真软件建立仿真变压器的方法可以包括：

步骤S400：建立仿真变压器铁芯；

可选的，建立仿真变压器铁芯包括设置仿真变压器铁芯的形状、尺寸。可选的，可以设置仿真变压器铁芯为圆柱形，当设置仿真变压器铁芯为圆柱形时，需要设置仿真变压器铁芯的半径、高度与其中心点坐标等。

步骤S410：建立仿真变压器高压绕组；

可选的，建立仿真变压器低压绕组包括设置仿真变压器高压绕组拥有的高压单匝线圈的数量及各个高压单匝线圈的通径与横截面形状。

步骤S420：建立仿真变压器低压绕组；

可选的，建立仿真变压器低压绕组包括设置仿真变压器低压绕组拥有的低压单匝线圈的数量及各个低压单匝线圈的通径与横截面形状。

步骤S430：建立仿真变压器油箱和仿真变压器油。

其中，仿真变压器油位于仿真变压器油箱的内部。

可选的，可以设置仿真变压器油箱为长方体，仿真变压器油装满整个仿真变压器油箱。

其中，需要说明的是，本发明实施例中的步骤S400、步骤S410、步骤S420和步骤S430之间并没有逻辑顺序关系，可以按照任意顺序执行完成步骤S400、步骤S410、步骤S420和步骤S430，步骤S400、步骤S410、步骤S420和步骤S430的执行顺序并不影响本发明实施例中仿真变压器的建立。

可选的，图5示出了本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型中设置仿真变压器参数的方法流程图，参照图5，设置仿真变压器参数的方法可以包括：

步骤S500：设置仿真变压器铁芯的磁化曲线；

仿真变压器铁芯的磁化曲线反映了铁芯的磁场强度与所感应的磁感应强度之间的关系，当仿真变压器的铁芯发生松动故障时，可以通过赋与铁芯非线性磁化曲线来判断铁芯是否松动。

步骤S510：设置仿真变压器高压绕组上第一电流密度的大小和方向；

可选的，根据被仿真的实际变压器的铭牌上标出的高压绕组的电流大小来设置仿真变压器高压绕组上第一电流密度的大小。

可选的，可以设置仿真变压器高压绕组上第一电流密度的方向为逆时针方向。

步骤S520：设置仿真变压器低压绕组上第二电流密度的大小和方向，其中，第二电流密度的方向与第一电流密度的方向为相反方向；

可选的，根据设置的仿真变压器高压绕组上第一电流密度的大小，和被仿真的实际变压器的铭牌上记载的变压器高压绕组数目与变压器低压绕组的数目的比例，来设置仿真变压器低压绕组上第二电流密度的大小。

可选的，可以设置仿真变压器低压绕组上第二电流密度的方向为顺时针方向。

步骤S530：设置仿真变压器油箱的临界条件；

可选的，可以设置仿真变压器油箱六个面的Z方向磁矢量为零；

步骤S540：设置仿真变压器油的参数。

仿真变压器油的参数不同，所代表的变压器油的种类便不同，在本发明实施例获取变压器绕组状态与漏抗参数关系的过程中，每一组数据所使用的变压器油应该相同，即在每一组数据的获取过程中，应该设置仿真变压器油的参数保持不变。

其中，步骤S500、步骤S510、步骤S520、步骤S550和步骤S540之间并没有逻辑顺序关系，可以按照任意顺序执行完成该五个步骤，该五个步骤的执行完成均可完成仿真变压器参数的设置。

可选的，图6示出了本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型中设置仿真变压器短路的方法流程图，参照图6，设置仿真变压器短路的方法可以包括：

步骤S600：设置仿真变压器无负载；

步骤S610：仿真变压器短路；

当仿真变压器无负载，被直接短接而被接通时，仿真变压器短路，加于变压器两端的电流为短路电流。

步骤S620：设置仿真变压器有负载；

步骤S630：设置仿真变压器负载的阻值为零；

步骤S640：仿真变压器短路。

当仿真变压器有负载，而负载的阻值为零时，可将该阻值为零的负载视为导线，认为仿真变压器被直接短接，当仿真变压器被接通时，仿真变压器短路。

本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型的方法，该方法基于变压器绕组状态与漏抗参数关系，可以有效地对变压器绕组的故障类型进行判定，有益于现场工作人员了解变压器绕组内部变形情况，且有利于下一步检测工作的展开。

下面对本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型的系统进行介绍，下文描述的检测变压器绕组故障类型的系统与上文描述的检测变压器绕组故障类型的方法可相互对应参照。

图7为本发明实施例提供的检测变压器绕组故障的系统的系统框图，参照图7，该检测变压器绕组故障的系统可以包括：第一获取模块100、故障状态确定模块200和故障类型确定模块300；其中，

第一获取模块100，用于获取绕组故障变压器短路后的漏抗参数数值；

故障状态确定模块200，用于根据预定的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系，确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态；

故障类型确定模块300，用于根据确定的变压器绕组故障状态确定所检测的变压器绕组故障类型。

可选的，图8示出了本发明实施例提供的检测变压器绕组故障的系统的另一系统框图，参照图8，该检测变压器绕组故障的系统还包括：第二获取模块400、数值范围确定模块500和对应关系建立模块600，其中，

第二获取模块400，用于使用仿真软件获取变压器绕组状态与漏抗参数关系；

数值范围确定500，用于确定变压器短路后各绕组故障状态所对应的漏抗参数的数值范围；

对应关系建立模块600，用于建立变压器短路后各绕组故障状态与对应的漏抗参数的数值范围的对应关系。

可选的，图9示出了本发明实施例提供的检测变压器绕组故障的系统中第二获取模块400的一种可选结构，参照图9，第二获取模块400可以包括：模型建立单元410、参数设置单元420、数值计算单元420和统计单元440；其中，

模型建立单元410，用于根据实际变压器尺寸建立仿真变压器；

参数设置单元420，用于设置仿真变压器参数，通过设置仿真变压器的参数使仿真变压器短路，且使仿真变压器绕组处于某种绕组状态；

数值计算单元430，用于获取预定数量的该种绕组状态下仿真变压器的漏抗参数数值；

统计单元440，用于统计所有该种绕组状态下仿真变压器的漏抗参数数值，得出仿真变压器短路后仿真变压器绕组处于该种状态时仿真变压器漏抗参数的数值范围，该数值范围即为实际变压器短路后实际变压器绕组处于该种状态时实际变压器漏抗参数的数值范围。

本发明实施例提供的检测变压器绕组故障类型的系统，该系统基于变压器绕组状态与漏抗参数关系，可以有效地对变压器绕组的故障类型进行判定，有益于现场工作人员了解变压器绕组内部变形情况，且有利于下一步检测工作的展开。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种检测变压器绕组故障类型的方法，其特征在于，基于预定的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系，所述方法包括：

获取绕组故障变压器短路后的漏抗参数数值；

根据预定的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系，确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态；

根据确定的变压器绕组故障状态确定所检测的变压器绕组故障类型；

其中，所述预定的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系包括：

使用仿真软件获取变压器绕组状态与漏抗参数数值的关系，确定变压器短路后为各绕组故障状态时所对应的漏抗参数的数值范围，建立变压器短路后各绕组故障状态与对应的漏抗参数的数值范围的对应关系；

所述确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态包括：

判断所述漏抗参数数值对应的所述漏抗参数的数值范围，以确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用仿真软件获取变压器绕组状态与漏抗参数数值的关系包括：

根据实际变压器尺寸建立仿真变压器；

设置仿真变压器的参数，设置仿真变压器短路，且设置仿真变压器绕组处于预定绕组状态；

获取预定数量的该预定绕组状态下仿真变压器的漏抗参数数值；

统计所有该预定绕组状态下仿真变压器的漏抗参数数值，得出仿真变压器短路后仿真变压器绕组处于该预定状态时仿真变压器漏抗参数的数值范围。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立仿真变压器包括：建立仿真变压器铁芯、建立仿真变压器高压绕组、建立仿真变压器低压绕组、建立仿真变压器油箱和仿真变压器油。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述设置仿真变压器的参数包括：

设置仿真变压器铁芯的磁化曲线；

设置仿真变压器高压绕组上第一电流密度的大小和方向；

设置仿真变压器低压绕组上第二电流密度的大小和方向，其中，第二电流密度的方向与第一电流密度的方向为相反方向；

设置仿真变压器油箱的临界条件，包括设置仿真变压器油箱六个面的Z方向磁矢量为零；

设置仿真变压器油的参数。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设置仿真变压器短路包括：

设置仿真变压器无负载，

或设置仿真变压器的负载阻值为零。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变压器绕组故障状态包括：变压器绕组翘曲故障状态、变压器绕组鼓包故障状态、变压器绕组轴向移动故障状态和变压器绕组径向移动故障状态。

7.一种检测变压器绕组故障类型的系统，其特征在于，基于权利要求1至6中任一项所述的方法，包括：第一获取模块、故障状态确定模块和故障类型确定模块；其中，

所述第一获取模块，用于获取绕组故障变压器短路后的漏抗参数数值；

所述故障状态确定模块，用于根据预定的变压器绕组故障状态与漏抗参数数值的对应关系，确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态；

所述故障类型确定模块，用于根据确定的变压器绕组故障状态确定所检测的变压器绕组故障类型；

其中，还包括：第二获取模块、数值范围确定模块和对应关系建立模块，其中，

所述第二获取模块，用于使用仿真软件获取变压器绕组状态与漏抗参数关系；

所述数值范围确定模块，用于确定变压器短路后各绕组故障状态所对应的漏抗参数的数值范围；

所述对应关系建立模块，用于建立变压器短路后各绕组故障状态与对应的漏抗参数的数值范围的对应关系；

所述故障状态确定模块确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态包括：

判断所述漏抗参数数值对应的所述漏抗参数的数值范围，以确定所获取的漏抗参数数值对应的变压器绕组故障状态。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第二获取模块包括：模型建立单元、参数设置单元、数值计算单元和统计单元；其中，

所述模型建立单元，用于根据实际变压器尺寸建立仿真变压器；

所述参数设置单元，用于设置仿真变压器参数，设置仿真变压器短路，且设置仿真变压器绕组处于某种绕组状态；

所述数值计算单元，用于获取预定数量的该种绕组状态下仿真变压器的漏抗参数数值；

所述统计单元，用于统计所有该种绕组状态下仿真变压器的漏抗参数数值，得出仿真变压器短路后仿真变压器绕组处于该种状态时仿真变压器漏抗参数的数值范围，该数值范围即为实际变压器短路后实际变压器绕组处于该种状态时实际变压器漏抗参数的数值范围。