CN106468753A - 一种检测变压器局部放电的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种检测变压器局部放电的方法；方法步骤如下：将电流传感器安装在变压器外部铁心接地引线处或者接地片处；将电流传感器检测到的电流信号转换成电压信号；将所述电压信号转换为局部放电信号；将所述局部放电信号转换为二维谱图；二维谱图对应的统计特征的值，与典型统计特征的值对比，判断出变压器内部的不同的放电模式。本发明提供的检测方法，在不改变压器原本接线的情况下进行检测，实现了在不影响变压器安全稳定运行前提下的变压器局部放电实时在线监测；比常规的方法更加准确的监测变压器低电位高场强区域的局部放电情况。

Description

一种检测变压器局部放电的方法

技术领域

本发明涉及一种检测方法，具体涉及一种检测变压器局部放电的方法。

背景技术

变压器出厂后的局部放电测量方法目前一般均为脉冲电流法，该方法在安装变压器高中低压绕组时阻抗的检测中，当变压器内存在放电时，检测变压器内部的电容量并计算变压器局部放电水平。在特高压交流变压器制造过程中，曾出现过变压器出厂试验时低电位高场强区域绝缘放电击穿事件。传统的脉冲电流法只能检测到变压器内部存在放电，无法满足对特高压交流变压器故障分析的要求，当特高压交流变压器低电位高场强区域发生局部放电时，铁心夹件上的电流信号反应最为强烈，也更能反应出故障得点，然而目前并没有针对性的检测手段及相应的模式识别方法，同时现有的在线测量变压器局部放电信号的技术大多为超声波或超高频技术，这些技术需要在变压器内部或在油箱上安装检测传感器，对变压器运行安全造成一定程度的影响。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供了一种检测变压器局部放电的方法，直接从铁心接地处检测并转换为局部放电量，实现对变压器低电位高场强区域局部放电信号的带电检测，出现特征放电信号时及时通报放电原因，可显著提高变压器的安全运行水平。

为实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：

一种检测变压器局部放电的方法；所述方法步骤如下：

在变压器外部铁心接地引线处或者接地片处安装电流传感器；

将电流传感器检测到的电流信号转换成电压信号；

将所述电压信号转换为局部放电信号；

将所述局部放电信号转换为二维谱图；

将二维谱图对应的统计特征的值与典型统计特征的值对比，判断出变压器内部的不同的放电模式。

按下式(1)计算所述电流信号转换成的电压：

其中，Φ表示磁通量；t表示时间；N₁表示被测电流导线穿越闭合线圈次数；N₂为闭合线圈绕制匝数；S表示导磁横截面积；μ表示磁心材料磁导率；i表示电流；u表示电压。

按下式(2)计算所述电压信号转换的局部放电量：

Q＝ke^a×u+b (2)

其中，Q表示局部放电信号的电量；u为电压信号；e为自然对数；k、a、b为测量系数，由电流互感器第一次安装完毕之后，在注入标准波，根据检测结果计算得到的。

所述二维谱图包括：二维谱图ψ-n和二维谱图ψ-q；

所述二维谱图ψ-q包括：二维谱图ψ-q_sum、二维谱图ψ-q_ave和二维谱图ψ-q_max

其中：q表示相窗内的放电量；ψ表示相窗内的放电相位；n表示相窗内的放电次数；q_sum表示相窗内的总放电量；q_ave表示相窗内的平均放电量；q_max表示相窗内的最大放电量。

所述局部放电信号转换为二维谱图ψ-n的步骤如下：

检测M₂个工频周期的局部放电信号；

将M₂中每一个工频周期的局部放电信号等分为M₁个相窗；

统计M₂个工频周期内每个相窗内的放电次数n；

计算相窗j内的放电重复率n_fj，

以ψ_j表示相窗j的相位，作为X值；以n_fj为Y值，在直角坐标系中绘制的图形为二维谱图ψ-n。

按下式(3)计算所述放电重复率n_fj：

其中：n_jm表示第m个工频周期在相窗j内的放电次数。

所述局部放电信号转换为二维谱图ψ-q的步骤如下：

检测M₂个工频周期的局部放电信号；

将M₂中每一个工频周期的局部放电信号等分为M₁个相窗；

计算M₂个工频周期内每个相窗内的q_sum、q_ave和q_max；

以ψ_j表示相窗j的相位，作为X值；以相窗j内的q_sum为Y值，在直角坐标系中绘制的图形为二维谱图ψ-q_sum；

以ψ_j表示相窗j的相位，作为X值；以相窗j内的q_ave为Y值，在直角坐标系中绘制的图形为二维谱图ψ-q_ave；

以ψ_j表示相窗j的相位，作为X值；以相窗j内的q_max为Y值，在直角坐标系中绘制的图形为二维谱图ψ-q_max。

按下式(4)、(5)和(6)分别计算q_sum、q_ave和q_max：

q_jmax＝max{q_jim|i＝1...n_jm,m＝1...M₂} (6)

其中：q_jim表示第m个周期在相窗j内第i次放电的放电量，n_jm表示第m个周期在相窗j内的放电次数。

所述二维谱图ψ-n和二维谱图ψ-q对应的统计特征包括：均值Mv、偏斜度Sk、陡峭度Ku和局部峰点数Pe；

按下式(7)计算均值Mv:

按下式(8)计算偏斜度Sk:

按下式(9)计算陡峭度Ku:

局部峰值点数Pe表示图形中局部峰点的总数，确定点(ψ_i，y_i)为局部峰点的计算公式为:

其中，μ、p_i和σ的计算公式如下：

其中：W为半周期内的相窗数目，ψ_i表示相窗i的相位，y_i表示谱二维图的纵坐标值，代表放电量q或放电重复率n_f；

Sk、Ku、Pe和Mv相对与正负半周形成8个统计特征为：Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺和Mv^-。

所述二维谱图ψ-q对应的统计特征包括：互相关系数CC、放电量因数QF和修正的互相关系数Mcc；

按下式(13)计算互相关系数CC：

其中：q_i ⁺、q_i ^-是相窗i内正负半周的平均放电量；

按下式(14)计算放电量因数QF：

其中：n_fi ⁺、n_fi ^-是第i个相窗内正负半周的放电重复率；

按下式(15)计算修正的互相关系数Mcc：

Mcc＝QF·CC (15)。

所述典型统计特征的值为：

(1)ψ-n典型统计特征的值：

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺和Mv^-的值分别为：NAN、0.094、NAN、-0.957、0、13、NAN和267.973时，变压器内部的放电模式为尖端放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺和Mv^-的值分别为：1.067、1.088、1.425、1.100、18、15、62.170和234.597时，变压器内部的放电模式为悬浮放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺和Mv^-的值分别为：0.616、0.632、-0.327、-0.387、19、21、79.276和260.045时，变压器内部的放电模式为气泡放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺和Mv^-的值分别为：0.020、0.017、-0.834、-0.838、19、17、77.895和256.671时，变压器内部的放电模式为油中放电；

(2)ψ-q_sum典型统计特征的值：

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：NAN、0.105、NAN、-0.958、0、13、NAN、267.594、NAN、INF和NAN时，变压器内部的放电模式为尖端放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：1.160、1.221、1.679、1.400、20、18、58.283、233.029、0.873、0.972和0.848时，变压器内部的放电模式为悬浮放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：0.494、0.675、-0.237、-0.089、20、22、82.576、262.054、0.918、1.001和0.919时，变压器内部的放电模式为气泡放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：0.395、-0.303、-0.265、0.309、20、25、76.599、267.353、0.383、1.035和0.396时，变压器内部的放电模式为油中放电；

(3)ψ-q_ave典型统计特征的值：

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：NAN、-0.003、NAN、-1.214、0、14、NAN、276.909、NAN、INF和NAN时，变压器内部的放电模式为尖端放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：0.536、0.188、-0.760、-1.077、22、21、71.214、255.886、0.731、0.842和0.615时，变压器内部的放电模式为悬浮放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：-0.084、-0.093、-0.787、-1.161、22、23、85.490、264.718、0.470、0.819和0.385时，变压器内部的放电模式为气泡放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：0.390、-0.383、-0.511、0.560、21、22、80.120、274.977、0.331、1.179和0.390时，变压器内部的放电模式为油中放电；

(4)ψ-q_max典型统计特征的值：

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：NAN、0.015、NAN、-1.213、0、18、NAN、271.934、NAN、INF和NAN时，变压器内部的放电模式为尖端放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：0.784、0.590、-0.142、-0.613、22、19、66.111、246.655、0.892、0.994和0.886时，变压器内部的放电模式为悬浮放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：0.104、0.168、-0.859、-0.988、24、22、95.350、274.652、0.860、1.034和0.889时，变压器内部的放电模式为气泡放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：0.294、-0.329、-0.421、-0.059、22、21、81.103、273.030、0.510、1.257和0.641时，变压器内部的放电模式为油中放电。

与最接近的现有技术比，本发明的优异效果如下：

1)本专利采用凹型对口的方式制造高频铁心接地电流传感器，可在不改变压器原本接线的情况下进行安装，实现了在不影响变压器安全稳定运行前提下的变压器局部放电实时在线监测。

2)直接从铁心接地处监测局部放电量，比常规的方法更加准确的监测变压器低电位高场强区域的局部放电情况。

3)采用模式识别的方法自动对故障进行识别，节约了人工成本。

附图说明

图1为本发明的检测过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

根据图1所示，将电流传感器安装在变压器外部铁心接地引线或者接地片处；电流传感器检测到特征电流信号后，将特征电流信号转换成电压信号，转换计算公式如下所示：

其中：Φ表示磁通量；t表示时间；N₁表示被测电流导线穿越闭合线圈次数；N₂为闭合线圈绕制匝数；S表示导磁横截面积；μ表示磁心材料磁导率；i表示电流信号；u表示电压信号。

将计算得到电压信号通过如下公式，将电压信号换算成局部放电信号。

Q＝ke^a×u+b (2)

其中：Q表示局部放电量；u为电压信号；e为自然对数；k、a、b为测量系数，由电流互感器第一次安装完毕之后，在注入标准波，根据检测结果计算得到。

将局部放电信号的放电量q、放电相位ψ和放电次数n，形成的二维谱图ψ-n和二维谱图ψ-q；通过二维谱图对应的统计特征的值，与典型统计特征的值对比，判断出变压器内部的不同的放电模式。

变压器内部的放电模式包括尖端放电、悬浮放电、气泡放电和油中沿面放电。

将局部放电信号的一个工频周期划分成相窗，相窗数记为M₁，然后分别对每个相窗内的局部放电信号的放电量q、放电相位ψ和放电次数n进行统计并形成二维谱图ψ-n和二维谱图ψ-q；

(1)二维谱图ψ-n

二维谱图ψ-n反应了放电重复率n_fj随相位ψ的分布情况，检测M₂个工频周期的局部放电信号，将M₂中每一个工频周期的局部放电信号等分为M₁份，每份称为一个相窗，统计M₂个工频周期内每个相窗内的放电次数n，则相窗j内的放电重复率n_fj，计算为

其中：n_jm表示第m个工频周期在相窗j内的放电次数。以ψ_j表示相窗j的相位，作为X值，以n_fj为Y值就可以绘制二维谱图ψ-n。

(2)二维谱图ψ-q

二维谱图ψ-q反映了放电量q随相位ψ的分布情况。二维谱图ψ-q包括：二维谱图ψ-q_sum、二维谱图ψ-q_ave和二维谱图ψ-q_max，分别表示总放电量、平均放电量和最大放电量随相位的分布；计算公式分别为:

q_jmax＝max{q_jim|i＝1...n_jm,m＝1...M₂} (6)

式中q _jim表示第m个周期在相窗j内第i次放电的放电量，n_jm表示第m个周期在相窗j内的放电次数。根据ψ_j和q_j的值绘制二维谱图ψ-q。

采用正态分布统计的计算方法来提取局部放电信号的统计特征，以ψ作随机变量，q、n则对应于概率密度，统计特征分为两类：一类是描述二维谱图ψ-q和二维谱图ψ-n的形状差异特征；另一类是描述二维谱图ψ-q正负半周的轮廓差异特征。

(1)二维谱图ψ-q和二维谱图ψ-n的形状差异特征

以ψ为随机变量，则相窗i内的随机事件ψ_i出现的均值μ、概率p_i和标准差σ分别为:

其中：W为半周期内的相窗数目，y_i表示谱二维图的纵坐标值，代表放电量q或放电重复率n_f，ψ_i表示相窗i的相位。

均值μ为一个特征量，记为Mv。形状差异特征量包括：均值Mv、偏斜度Sk、陡峭度Ku和局部峰点数Pe。

偏斜度Sk反映了谱图形状相对于正态分布形状的偏斜程度，定义为:

陡峭度Ku反映了谱图形状相对于正态分布形状的突起程度，定义为:

局部峰值点数Pe表示图形中局部峰点的总数，点(ψ_i，y_i)是否为局部峰点，可以由下式确定:

为了体现谱图的工频正负半周两个图形的形状差异，对正负半周分别提取Sk、Ku、Pe和Mv，形成8个特征量为：Sk+、Sk-、Ku+、Ku-、Pe+、Pe-、Mv+和Mv-。

(2)二维谱图ψ-q的轮廓差异特征

轮廓差异特征包括：互相关系数CC、放电量因数QF和修正的互相关系数Mcc。

互相关系数CC反映正负半周内波形形状的相似程度，定义为：

其中：q_i ⁺、q_i ^-是相窗i内正负半周的平均放电量。

放电量因数QF定义为正负半周平均放电量之商，其值反映了二维谱图ψ-q正负半周内平均放电量的差异，计算公式如下：

其中：n_fi ⁺、n_fi ^-是第i个相窗内的放电重复率，即单位时间内的放电次数。

修正的互相关系数Mcc用于评价ψ-q谱图正负半周内放电模式的差异，其计算公式如下所示，为互相关系数与放电量因数的乘积：

Mcc＝QF·CC (15)

提取二维谱图ψ-q和二维谱图ψ-n的统计特征，如表1所示：

表1二维谱图和统计特征

二维图谱	统计特征
		ψ-n	Sk+-、Ku+-、Pe+-、Mv+-
ψ-qsum	Sk+-、Ku+-、Pe+-、Mv+-、CC、QF、Mcc
		ψ-qave	Sk+-、Ku+-、Pe+-、Mv+-、CC、QF、Mcc
ψ-qmax	Sk+-、Ku+-、Pe+-、Mv+-、CC、QF、Mcc

将局部放电信号根据上述算法分别计算得出ψ-q、ψ-q_sum、ψ-q_max和ψ-q_max对应的统计特征的值，并与表2、表3、表4和表5中的典型统计特征的值进行对比，判断变压器内部的放电模式，各项数值偏差在10％内。

表2ψ-n典型统计特征的值

	Sk+	Sk-	Ku+	Ku-	Pe+	Pe-	Mv+	Mv-	CC	QF	Mcc
												尖端	NAN	0.094	NAN	-0.957	0	13	NAN	267.973	-	-	-
悬浮	1.067	1.088	1.425	1.100	18	15	62.170	234.597	-	-	-
												气泡	0.616	0.632	-0.327	-0.387	19	21	79.276	260.045	-	-	-
油中	0.020	0.017	-0.834	-0.838	19	17	77.895	256.671	-	-	-

表3ψ-q_sum典型统计特征的值

	Sk+	Sk-	Ku+	Ku-	Pe+	Pe-	Mv+	Mv-	CC	QF	Mcc
												尖端	NAN	0.105	NAN	-0.958	0	13	NAN	267.594	NAN	INF	NAN
悬浮	1.160	1.221	1.679	1.400	20	18	58.283	233.029	0.873	0.972	0.848
												气泡	0.494	0.675	-0.237	-0.089	20	22	82.576	262.054	0.918	1.001	0.919
油中	0.395	-0.303	-0.265	0.309	20	25	76.599	267.353	0.383	1.035	0.396

表4ψ-q_ave典型统计特征的值

	Sk+	Sk-	Ku+	Ku-	Pe+	Pe-	Mv+	Mv-	CC	QF	Mcc
												尖端	NAN	-0.003	NAN	-1.214	0	14	NAN	276.906	NAN	INF	NAN
悬浮	0.536	0.188	-0.760	-1.077	22	21	71.214	255.886	0.731	0.842	0.615
												气泡	-0.084	-0.093	-0.787	-1.161	22	23	85.490	264.718	0.470	0.819	0.385
油中	0.390	-0.383	-0.511	0.560	21	22	80.120	274.977	0.331	1.179	0.390

表5ψ-q_max典型统计特征的值

	Sk+	Sk-	Ku+	Ku-	Pe+	Pe-	Mv+	Mv-	CC	QF	Mcc
												尖端	NAN	0.015	NAN	-1.213	0	18	NAN	271.934	NAN	INF	NAN
悬浮	0.784	0.590	-0.142	-0.613	22	19	66.111	246.655	0.892	0.994	0.886
												气泡	0.104	0.168	-0.859	-0.988	24	22	95.350	274.652	0.860	1.034	0.889
油中	0.294	-0.329	-0.421	-0.059	22	21	81.103	273.030	0.510	1.257	0.641

需要声明的是，本发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。

Claims (11)

1.一种检测变压器局部放电的方法；其特征在于：所述方法步骤如下：

在变压器外部铁心接地引线处或者接地片处安装电流传感器；

将电流传感器检测到的电流信号转换成电压信号；

将所述电压信号转换为局部放电信号；

将所述局部放电信号转换为二维谱图；

将二维谱图对应的统计特征的值与典型统计特征的值对比，判断出变压器内部的不同的放电模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：按下式(1)计算所述电流信号转换成的电压：

$u=-\frac{d\mathrm{\Φ}}{dt}=-4{\mathrm{\πN}}_1{N}_{2}S\mathrm{\μ}\frac{di}{dt}\×{10}^{-3}\left(V\right)---\left(1\right)$

其中，Φ表示磁通量；t表示时间；N₁表示被测电流导线穿越闭合线圈次数；N₂为闭合线圈绕制匝数；S表示导磁横截面积；μ表示磁心材料磁导率；i表示电流；u表示电压。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：按下式(2)计算所述电压信号转换的局部放电量：

Q＝ke^a×u+b (2)

其中，Q表示局部放电信号的电量；u为电压信号；e为自然对数；k、a、b为测量系数，由电流互感器第一次安装完毕之后，在注入标准波，根据检测结果计算得到的。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述二维谱图包括：二维谱图ψ-n和二维谱图ψ-q；

所述二维谱图ψ-q包括：二维谱图ψ-q_sum、二维谱图ψ-q_ave和二维谱图ψ-q_max

其中：q表示相窗内的放电量；ψ表示相窗内的放电相位；n表示相窗内的放电次数；q_sum表示相窗内的总放电量；q_ave表示相窗内的平均放电量；q_max表示相窗内的最大放电量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述局部放电信号转换为二维谱图ψ-n的步骤如下：

检测M₂个工频周期的局部放电信号；

将M₂中每一个工频周期的局部放电信号等分为M₁个相窗；

统计M₂个工频周期内每个相窗内的放电次数n；

计算相窗j内的放电重复率n_fj，

以ψ_j表示相窗j的相位，作为X值；以n_fj为Y值，在直角坐标系中绘制的图形为二维谱图ψ-n。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：按下式(3)计算所述放电重复率n_fj：

$n_{fj}=\underset{m=1}{\overset{M_2}{\Σ}}{n}_{jm}\·\frac{50}{M_2}---\left(3\right)$

其中：n_jm表示第m个工频周期在相窗j内的放电次数。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述局部放电信号转换为二维谱图ψ-q的步骤如下：

检测M₂个工频周期的局部放电信号；

将M₂中每一个工频周期的局部放电信号等分为M₁个相窗；

计算M₂个工频周期内每个相窗内的q_sum、q_ave和q_max；

以ψ_j表示相窗j的相位，作为X值；以相窗j内的q_sum为Y值，在直角坐标系中绘制的图形为二维谱图ψ-q_sum；

以ψ_j表示相窗j的相位，作为X值；以相窗j内的q_ave为Y值，在直角坐标系中绘制的图形为二维谱图ψ-q_ave；

以ψ_j表示相窗j的相位，作为X值；以相窗j内的q_max为Y值，在直角坐标系中绘制的图形为二维谱图ψ-q_max。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：按下式(4)、(5)和(6)分别计算q_sum、q_ave和q_max：

$q_{jsum}=\underset{m=1}{\overset{M_2}{\Σ}}\underset{i=1}{\overset{n_{jm}}{\Σ}}{q}_{jim}---\left(4\right)$

$q_{jave}=\underset{m=1}{\overset{M_2}{\Σ}}\underset{i=1}{\overset{n_{jm}}{\Σ}}{q}_{jim}/\underset{m=1}{\overset{M_2}{\Σ}}{n}_{jm}---\left(5\right)$

q_jmax＝max{q_jim|i＝1...n_jm,m＝1...M₂} (6)

其中：q_jim表示第m个周期在相窗j内第i次放电的放电量，n_jm表示第m个周期在相窗j内的放电次数。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述二维谱图ψ-n和二维谱图ψ-q对应的统计特征包括：均值Mv、偏斜度Sk、陡峭度Ku和局部峰点数Pe；

按下式(7)计算均值Mv:

按下式(8)计算偏斜度Sk:

按下式(9)计算陡峭度Ku:

局部峰值点数Pe表示图形中局部峰点的总数，确定点(ψ_i，y_i)为局部峰点的计算公式为:

其中，μ、p_i和σ的计算公式如下：

$p_i=y_i/\underset{i=1}{\overset{W}{\Σ}}{y}_i---\left(11\right)$

其中：W为半周期内的相窗数目，ψ_i表示相窗i的相位，y_i表示谱二维图的纵坐标值，代表放电量q或放电重复率n_f；

Sk、Ku、Pe和Mv相对与正负半周形成8个统计特征为：Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺和Mv^-。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述二维谱图ψ-q对应的统计特征包括：互相关系数CC、放电量因数QF和修正的互相关系数Mcc；

按下式(13)计算互相关系数CC：

$CC=\frac{\underset{i=1}{\overset{W}{\Σ}}{q_i}^{+}{q_i}^{-}-\left(\underset{i=1}{\overset{W}{\Σ}}{q_i}^{+}\underset{i=1}{\overset{W}{\Σ}}{q_i}^{-}\right)/W}{\sqrt{\underset{i=1}{\overset{W}{\Σ}}{\left({q_i}^{+}\right)}^2-{\left(\underset{i=1}{\overset{W}{\Σ}}{q_i}^{+}\right)}^2/W\]}\[\underset{i=1}{\overset{W}{\Σ}}{\left({q_i}^{-}\right)}^2-{\left(\underset{i=1}{\overset{W}{\Σ}}{q_i}^{-}\right)}^2/W\]}---\left(13\right)$

其中：q_i ⁺、q_i ^-是相窗i内正负半周的平均放电量；

按下式(14)计算放电量因数QF：

$QF=\frac{\underset{i=1}{\overset{W}{\mathrm{\Σ}}}{n_i}^{-}{q_i}^{-}}{\underset{i=1}{\overset{W}{\mathrm{\Σ}}}{n_i}^{-}}/\frac{\underset{i=1}{\overset{W}{\mathrm{\Σ}}}{n_i}^{+}{q_i}^{+}}{\underset{i=1}{\overset{W}{\mathrm{\Σ}}}{n_i}^{+}}---\left(14\right)$

其中：n_fi ⁺、n_fi ^-是第i个相窗内正负半周的放电重复率；

按下式(15)计算修正的互相关系数Mcc：

Mcc＝QF·CC (15)。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述典型统计特征的值为：

(1)ψ-n典型统计特征的值：

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺和Mv^-的值分别为：NAN、0.094、NAN、-0.957、0、13、NAN和267.973时，变压器内部的放电模式为尖端放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺和Mv^-的值分别为：1.067、1.088、1.425、1.100、18、15、62.170和234.597时，变压器内部的放电模式为悬浮放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺和Mv^-的值分别为：0.616、0.632、-0.327、-0.387、19、21、79.276和260.045时，变压器内部的放电模式为气泡放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺和Mv^-的值分别为：0.020、0.017、-0.834、-0.838、19、17、77.895和256.671时，变压器内部的放电模式为油中放电；

(2)ψ-q_sum典型统计特征的值：

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：NAN、0.105、NAN、-0.958、0、13、NAN、267.594、NAN、INF和NAN时，变压器内部的放电模式为尖端放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：1.160、1.221、1.679、1.400、20、18、58.283、233.029、0.873、0.972和0.848时，变压器内部的放电模式为悬浮放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：0.494、0.675、-0.237、-0.089、20、22、82.576、262.054、0.918、1.001和0.919时，变压器内部的放电模式为气泡放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：0.395、-0.303、-0.265、0.309、20、25、76.599、267.353、0.383、1.035和0.396时，变压器内部的放电模式为油中放电；

(3)ψ-q_ave典型统计特征的值：

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：NAN、-0.003、NAN、-1.214、0、14、NAN、276.909、NAN、INF和NAN时，变压器内部的放电模式为尖端放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：0.536、0.188、-0.760、-1.077、22、21、71.214、255.886、0.731、0.842和0.615时，变压器内部的放电模式为悬浮放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：-0.084、-0.093、-0.787、-1.161、22、23、85.490、264.718、0.470、0.819和0.385时，变压器内部的放电模式为气泡放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：0.390、-0.383、-0.511、0.560、21、22、80.120、274.977、0.331、1.179和0.390时，变压器内部的放电模式为油中放电；

(4)ψ-q_max典型统计特征的值：

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：NAN、0.015、NAN、-1.213、0、18、NAN、271.934、NAN、INF和NAN时，变压器内部的放电模式为尖端放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：0.784、0.590、-0.142、-0.613、22、19、66.111、246.655、0.892、0.994和0.886时，变压器内部的放电模式为悬浮放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：0.104、0.168、-0.859、-0.988、24、22、95.350、274.652、0.860、1.034和0.889时，变压器内部的放电模式为气泡放电，

Sk⁺、Sk^-、Ku⁺、Ku^-、Pe⁺、Pe^-、Mv⁺、Mv^-、CC、QF和Mcc的值分别为：0.294、-0.329、-0.421、-0.059、22、21、81.103、273.030、0.510、1.257和0.641时，变压器内部的放电模式为油中放电。