CN107478949A - 一种变压器绕组变形在线诊断方法及系统 - Google Patents
一种变压器绕组变形在线诊断方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种变压器绕组变形在线诊断方法及系统，包括：通过磁场感应的方式从变压器绕组的高压引出线上注入扫频信号；获取变压器绕组的高压引出线上感应到的激励电流信号；获取变压器绕组的中性点接地线上的响应电流信号；利用所述激励电流信号和响应电流信号根据构造的变压器绕组的传递函数关系获取频响曲线；基于DLT911‑2004标准中的诊断方法对所述频响曲线进行诊断，确定变压器绕组的变形情况。激励信号的注入和响应信号的测量均不需要与变压器绕组有直接电气连接，使得变压器高压绕组处于高电压、大电流的运行状态，实现在线运行变压器的绕组变形情况的实时检测。
Description
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，并且更具体地，涉及一种变压器绕组变形在线诊断方法及系统。
背景技术
变压器绕组变形是指在电动力和机械力的作用下，绕组的尺寸或形状发生不可逆的变化。它包括轴向和径向尺寸的变化，器身位移，绕组扭曲、鼓包和匝间短路等。此外，绕组变形还具有累积效应，即：在经受一次短路电流冲击后，变压器绕组没有立即损坏，仅有较小的永久变形，但导致其绝缘性能和机械性能下降。在下一次短路电流冲击时，会使得绕组变形加剧，出现恶性循环。因而已有绕组变形的变压器是一种事故隐患，运行时若再遇到较大的过电流作用，则可能发生变压器损坏等重大事故。目前变压器期绕组变形故障，已经成为变压器的主要故障之一，因此，必须对变压器绕组进行变形检测并诊断其变形程度，依此开展变压器的预防性维修。
为此，需要研究制定科学可行的检测方法来实现变压器绕组变形的检测，世界上很多国家都对变压器绕组变形检测方法的研究工作上投入了大量的精力，根据变压器是否停运，分在线诊断和离线检测。其中，最常用的绕组变形监测方法是频响法。变压器绕组发生变形之后，绕组的电感、对地电容、匝间电容等参数会发生变化。频响法的工作原理就是通过绕组的频响曲线，反映绕组的分布电感和分布电容的变化，进而判断绕组是否发生变形。目前国内外电力变压器绕组变形现场测试主要采用频响法、低电压短路阻抗法。
低压短路阻抗法：可分为离线和在线两种。离线短路阻抗法是变压器在短路试验前后必做的一项测试，变压器短路阻抗是当负载为零时，变压器内部的等效阻抗。当变压器绕组的几何尺寸及分布位置发生变化时，其短路电抗值也会变化。测试时将所测的短路阻抗，与原始值或初始值进行比较，根据其变化大小判断绕组变形及变形程度。检测后，应分析同一参数的三个单相值的互差(横比)和同一参数值与原始值或上一次测试数据的相比之差(纵比)，分析纵、横比值的变化趋势。DL/T 1093—2008《电力变压器绕组变形的电抗法检测判断导则》规定了纵比和横比的注意值，分别为±2％(220kV以上变压器为±1.6％)和2.5％(220kV以上变压器为2.0％)。有经验显示，当纵比或横比达到注意值时，需缩短测试周期并做绝缘检查，当相差大于5％时，应立即停运，进行吊心检查。
在线短路阻抗法，是对运行中的电力变压器，监测获取每相电压互感器和电流互感器输出值，并根据变压器等效电路来计算出变压器每相的短路阻抗，藉此对电力变压器绕组变形程度进行带电监测。不同的算法其差异主要在于对励磁电流影响的处理。目前主要有三种算法：(1)在空载和负载时各测量一次，即先由空载测量确定并储存一个调整系数，该系数能补偿励磁电流在一次侧阻抗上的压降，在负载测量时利用该调整系数即可确定短路电抗的大小；(2)任意两种负荷电流各测量一次。该法适应性广，但非空载测量时多引进了一次误差；(3)忽略励磁电流并建立回路平衡方程，利用系统辨识技术获得短路阻抗的电阻和漏电感。该法为减小忽略励磁电流带来的误差，还要根据变压器空载及短路试验数据来修正结果。
短路阻抗法是最早用于绕组变形检测的方法。更有行标DLT1093、国标GB/T1094.5等标准的规定，短路阻抗法已是常用的绕组变形检测方法之一。市场上已有多款离线短路阻抗检测装置。短路阻抗法的主要缺点在于灵敏度较低，而且难以判断具体变形部位。
频率响应分析法：简称频响法，指在较高频率的电压作用下，变压器的每个绕组均可视为一个由线性电阻、电感(互感)、电容等分布参数构成的无源线性双口网络，其内部特性可通过传递函数H(jω)描述。若绕组发生变形，绕组内部的分布电感、电容等参数必然改变，导致其等效网络传递函数H(jω)的零点和极点发生变化，使网络的频率响应特性发生变化。频响法所涉及的频带范围，我国行标DL/T911中规定为1kHz～1000kHz。也有学者认为频响法的下限频率可以扩展到10Hz，上限频率可以扩展到10MHz。变压器绕组等效模型及相应的基本测量回路可用如图1所示表示：如图1所示，L表示线圈饼间电感，K表示线圈间的纵向(饼间或匝间)电容，C表示线圈对地电容。应用频响法测变压器绕组可得到一组频率和响应的对应数值，即输出端及电源端电压的比值，通常以对数形式表示：
H(ω)＝20log[|V0(jω)|/|Vi(jω)|] (2)
其中，│Vo(jω)│和│Vi(jω)│代表频率为ω时，输出电压与输入的电源电压的峰值或有效值。将这些对应值描在以ω为横轴，以H(ω)为纵轴的坐标轴上，便会得到一条曲线，我们称这条曲线为频响曲线。
行业标准DLT911-2004明确提出了频响法检测变压器绕组变形的诊断方法。用频率响应分析法判断变压器绕组变形，主要是对绕组的幅频响应特性进行纵向或横向比较，并综合考虑变压器遭受短路冲击的情况、变压器结构、电气试验及油中溶解气体分析等因素。根据相关系数的大小，可较直观地反映出变压器绕组幅频响应特性的变化，通常可作为判断变压器绕组变形的辅助手段。
目前频响法用于离线停运的变压器，需要将变压器与电网断开，影响了变压器的正常使用，对进行变压器绕组变形测量造成了很大的不方便。因此，需要一种变压器绕组变形在线诊断方法，以实现对变压器绕组变形进行在线诊断。
发明内容
本发明提供了一种变压器绕组变形在线诊断方法及系统，以解决如何对变压器绕组变形进行在线诊断的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种变压器绕组变形在线诊断方法，所述方法包括：
通过磁场感应的方式从变压器绕组的高压引出线上注入扫频信号；
获取变压器绕组的高压引出线上感应到的激励电流信号；
获取变压器绕组的中性点接地线上的响应电流信号；
利用所述激励电流信号和响应电流信号根据构造的变压器绕组的传递函数关系获取频响曲线；
基于DLT911-2004标准中的诊断方法对所述频响曲线进行诊断，确定变压器绕组的变形情况。
优选地，其中所述通过磁场感应的方式从变压器绕组的高压引出线上注入扫频信号，包括：
利用带有磁芯的罗果夫斯基线圈通过磁场感应的方式从变压器绕组的高压引出线上注入扫频信号；
其中，所述罗果夫斯基线圈套在所述变压器绕组的高压套管根部外面；扫频电流源设置在所述罗果夫斯基线圈的两端。
优选地，其中所述获取变压器绕组的高压引出线上感应到的激励电流信号，包括：
利用带有磁芯的第一罗果夫斯基线圈型电流传感器获取变压器绕组的高压引出线上感应到的激励电流信号；
其中，所述第一罗果夫斯基线圈型电流传感器套在所述变压器绕组的高压套管根部外面。
优选地，其中所述获取变压器绕组的中性点接地线上的响应电流信号，包括：
利用带有磁芯的第二罗果夫斯基线圈型电流传感器获取变压器绕组的中性点接地线上的响应电流信号；
其中，所述第二罗果夫斯基线圈型电流传感器套在所述变压器绕组的中性点套管根部。
优选地，其中
所述变压器绕组的传递函数关系为：
其中，j为虚数符号，ω为频率，作为频响曲线的横坐标，为激励电流信号，为响应电流信号，H(ω)为频率为ω时对应的传递函数模值，作为频响曲线的纵坐标。
优选地，其中所述基于DLT911-2004标准中的诊断方法对所述频响曲线进行诊断，确定变压器绕组的变形情况，包括：
利用纵向比较法或横向比较法对两个不同时间获取的频响曲线进行比较，获取所述两个不同时间获取的频响曲线的相关系数；
根据所述相关系数确定变压器绕组的变形情况。
根据本发明的另一个方面，提供了一种变压器绕组变形在线诊断系统，所述系统包括：扫频信号注入单元、激励电流信号获取单元、响应电流信号获取单元、频响曲线获取单元和绕组变形确定单元，
所述扫频信号注入单元，用于通过磁场感应的方式从变压器绕组的高压引出线上注入扫频信号；
所述激励电流信号获取单元，用于获取变压器绕组的高压引出线上感应到的激励电流信号；
所述响应电流信号获取单元，用于获取变压器绕组的中性点接地线上的响应电流信号；
所述频响曲线获取单元，用于利用所述激励电流信号和响应电流信号根据构造的变压器绕组的传递函数关系获取频响曲线；
所述绕组变形确定单元，用于基于DLT911-2004标准中的诊断方法对所述频响曲线进行诊断，确定变压器绕组的变形情况。
优选地，其中所述扫频信号注入单元为带有磁芯的罗果夫斯基线圈，套在所述变压器绕组的高压套管根部外面；扫频电流源设置在所述线圈的两端。
优选地，其中所述激励电流信号获取单元为带有磁芯的罗果夫斯基线圈型电流传感器，套在所述变压器绕组的高压套管根部外面。
优选地，其中所述响应电流信号获取单元为带有磁芯的罗果夫斯基线圈型电流传感器，套在所述变压器绕组的中性点套管根部。
优选地，其中所述变压器绕组的传递函数关系为：
其中，j为虚数符号，ω为频率，作为频响曲线的横坐标，为激励电流信号，为响应电流信号，H(ω)为频率为ω时对应的传递函数模值，作为频响曲线的纵坐标。
优选地，其中所述绕组变形确定单元，包括：
利用纵向比较法或横向比较法对两个不同时间获取的频响曲线进行比较，获取所述两个不同时间获取的频响曲线的相关系数；
根据所述相关系数确定变压器绕组的变形情况。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的变压器绕组变形在线诊断方法，采用从变压器绕组的高压引出线上注入的激励电流信号和绕组中性点检测到的响应电流信号构造绕组的传递函数，基于DLT911-2004标准中的诊断方法对所述频响曲线进行诊断，确定变压器绕组的变形情况。激励信号的注入和响应信号的测量均不需要与变压器绕组直接连接，因此，不需要变压器处理离线状态，从而可以做到变压器高压绕组处于高电压、大电流的运行状态，实现在线运行变压器的绕组变形情况的实时检测，同时，能够消除变压器在线运行时与变压器直接电气连接的外部设备的影响。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的变压器绕组n阶集中参数绕组模型及频响测量回路的示意图；
图2为根据本发明实施方式的变压器绕组变形在线诊断方法200的流程图；
图3为根据本发明实施方式的变压器绕组的等效网络的示意图；
图4为根据本发明实施方式的变压器绕组变形在线诊断的实例图；
图5为根据本发明实施方式的变压器绕组变形在线诊断的扫频信号注入原理的示意图；
图6为根据本发明实施方式的频响曲线的示例图；以及
图7为根据本发明实施方式的变压器绕组变形在线诊断系统700的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图2为根据本发明实施方式的变压器绕组变形在线诊断方法200的流程图。
如图2所示，所述变压器绕组变形在线诊断方法200用于对变压器绕组变形情况进行在线诊断，可以包括如下步骤：
步骤201、通过磁场感应的方式从变压器绕组的高压引出线上注入扫频信号；
步骤202、获取变压器绕组的高压引出线上感应到的激励电流信号；
步骤203、获取变压器绕组的中性点接地线上的响应电流信号；
步骤204、利用所述激励电流信号和响应电流信号根据构造的变压器绕组的传递函数关系获取频响曲线；
步骤205、基于DLT911-2004标准中的诊断方法对所述频响曲线进行诊断，确定变压器绕组的变形情况。
激励信号的注入和响应信号的测量均不需要与变压器绕组有直接电气连接，从而可以做到变压器高压绕组处于高电压、大电流的运行状态，实现在线运行变压器的绕组变形情况的实时检测，同时，能够消除变压器在线运行时与变压器直接电气连接的外部设备的影响。
所述于频响特性的变压器绕组变形在线诊断方法200从步骤201处开始，在步骤201通过磁场感应的方式从变压器绕组的高压引出线上注入扫频信号。优选地，其中所述通过磁场感应的方式从变压器绕组的高压引出线上注入扫频信号，包括：
利用带有磁芯的罗果夫斯基线圈通过磁场感应的方式从变压器绕组的高压引出线上注入扫频信号；
其中，所述罗果夫斯基线圈套在所述变压器绕组的高压套管根部外面；扫频电流源设置在所述罗果夫斯基线圈的两端。
优选地，在步骤202获取变压器绕组的高压引出线上感应到的激励电流信号。
优选地，其中所述获取变压器绕组的高压引出线上感应到的激励电流信号，包括：
利用带有磁芯的第一罗果夫斯基线圈型电流传感器获取变压器绕组的高压引出线上感应到的激励电流信号；
其中，所述第一罗果夫斯基线圈型电流传感器套在所述变压器绕组的高压套管根部外面。
优选地，在步骤203获取变压器绕组的中性点接地线上的响应电流信号。
优选地，其中所述获取变压器绕组的中性点接地线上的响应电流信号，包括：
利用带有磁芯的第二罗果夫斯基线圈型电流传感器获取变压器绕组的中性点接地线上的响应电流信号；
其中，所述第二罗果夫斯基线圈型电流传感器套在所述变压器绕组的中性点套管根部。
优选地，在步骤204利用所述激励电流信号和响应电流信号根据构造的变压器绕组的传递函数关系获取频响曲线。优选地，其中
所述变压器绕组的传递函数关系为：
其中，j为虚数符号，ω为频率，作为频响曲线的横坐标，为激励电流信号，为响应电流信号，H(ω)为频率为ω时对应的传递函数模值，作为频响曲线的纵坐标。
优选地，在步骤205基于DLT911-2004标准中的诊断方法对所述频响曲线进行诊断，确定变压器绕组的变形情况。
优选地，其中所述基于DLT911-2004标准中的诊断方法对所述频响曲线进行诊断，确定变压器绕组的变形情况，包括：
利用纵向比较法或横向比较法对两个不同时间获取的频响曲线进行比较，获取所述两个不同时间获取的频响曲线的相关系数；
根据所述相关系数确定变压器绕组的变形情况。
本发明实施方式的的基于频响特性对变压器绕组进行在线诊断时，激励信号的注入和响应信号的测量均不需要与变压器绕组有直接电气连接，从而可以做到变压器高压绕组处于高电压、大电流的运行状态，而激励信号注入装置、响应信号测量装置和绕组变形诊断系统处于地电位状态，进而实现在线运行变压器的绕组变形情况的实时检测。采用从绕组高压引出线注入的激励电流信号和绕组中性点检测到的响应电流信号构造绕组的传递函数，能够起到消除变压器在线运行时与变压器直接电气连接的外部设备的影响。
图3为根据本发明实施方式的变压器绕组的等效网络的示意图。如图3所示，绕组的等效网络可以描述成如图3所示的二端口网络，其基于Z参数的表达公式为：
在离线FRA方法中该二端口网络的两个端口分别外接了50Ω电阻。将
I2＝-V2/50(4)
代入公式(2)并且消去I1，可得：
可见，以V1为激励、V2为响应，得到的传递函数H完全由二端口网络的内部参数Z11～Z22决定。Z11～Z22中任一参数的变化都能在H的幅频曲线上反映出来。
在线应用FRA方法时，端口2外接了外部设备的输入阻抗Zs。由于ZS随外界设备状态的变化而变化，而且一般情况下是未知的，因此不能再利用公式(5)获取绕组的频响曲线了。而是需要寻找不含ZS、只含有被测绕组网络参数的某种关系式，从而排除外部设备对绕组变形诊断结果的影响。
在本发明的实施方式中，设变压器绕组中性点为端口2，该端口接地，则端口电压V2等于零；绕组的高压引出线为端口1。
根据(3)，有：
则根据(1)可得：
可见，(7)中没有代表外部设备的Zs，表明依据(7)获得的频响曲线不受变压器直接相连的外部设备的影响，仅受被测绕组自身参数影响。
因此，本实施方式中的变压器绕组变形在线监测方法，能够应用于在线运行的变压器，并且能够消除与该变压器直接电气相连的外部设备的影响，从而实现了电力变压器绕组变形的在线监测与诊断。
图4为根据本发明实施方式的变压器绕组变形在线诊断的实例图。如图4所示，变压器结构简化为绕组、油箱(变压器的油箱是接地的)、高压引出线套管、中性点引出线套管，与变压器直接电气连接的外部设备(例如，高压母线、另外一台并联运行的变压器、输电线路等)用等效阻抗ZS来表示。激励线圈[1]套在变压器绕组高压出线套管的根部升高座外部，向该线圈施加扫频电压即可在绕组的高压引出线上感应出扫频电流等效于向变压器绕组注入了扫频激励电流信号利用套在高压套管根部的线圈[2](该线圈是一种带磁芯的罗果夫斯基型电流传感器)测量激励电流信号根据已知的罗果夫斯基型电流传感器的原理，线圈[2]的输出电压与激励电流成正比。激励电流信号在变压器绕组中性点的响应电流信号由线圈[3](该线圈是一种带磁芯的罗果夫斯基型电流传感器)测量。
图5为根据本发明实施方式的变压器绕组变形在线诊断的扫频信号注入原理的示意图。根据已知的罗果夫斯基型电流传感器的原理，线圈[3]的输出电压与响应电流成正比。因此，公式(7)转变成：
其中，利用带磁芯的罗果夫斯基线圈型电流传感器测量电流信号的原理和方法已非常成熟，而利用罗果夫斯基线圈向导体中耦合电压、电流信号的原理如图5所示：
线圈[1]与高压引出线之间存在磁场耦合(互感)，相当于原边n匝、副边1匝的互感器。在实际应用中，罗果夫斯基线圈采用高磁导率磁芯可增强耦合效果，注入的信号更强。激励源为电压源，通过限流电阻R0在线圈中产生电流所产生的磁场在副边(即，绕组的高压引出线)上感应出电动势与电流和之间的关系可用罗氏线圈的传递函数来表达(8)，是确定的、可事先测定的关系，传递函数(8)的计算公式为：
其中，L为线圈的电感；M为线圈与绕组高压引出线之间的互感。
在本发明的实施方式中，首先，利用扫频电压信号源(例如，信号发生器、函数发生器、现有扫频信号源等)输出扫频电压信号同时利用示波器或者其他信号采集装置记录线圈[2]和线圈[3]的输出电压信号和然后，将测到的信号和的幅值带入公式(7)，产生自变量为频率，因变量为H的频响曲线。
图6为根据本发明实施方式的频响曲线的示例图。如图6所示，横坐标为频率，单位为Khz，取值范围为1Khz-1000Khz；纵坐标为响应值，单位为dB，取值范围为-40dB-0dB。
最后，利用现有行业标准DLT911-2004中给出的诊断方法对频响曲线H(ω)进行诊断，给出变压器绕组变形诊断结果。例如，利用纵向比较法，比较之前利用同样的检测方法获得的频响曲线与本次检测到的频响曲线，按照下列方法计算这两条曲线的相关系数。设之前获得的频响曲线幅度序列为X(k)，当前获得的频响曲线幅度序列为Y(k)，k＝0，l，……，999，且X(k)，Y(k)为实数，相关系数可按照下列公式计算：
计算两个序列的标准方差：
计算两个序列的协方差：
计算两个序列的归一化协方差：
计算出符合工程需要的相关系数Rxy：
表1为相关系数与变压器绕组变形程度的关系。如表1所示，分别包括严重变形、明显变形、轻度变形和正常绕组四种变形程度以及对应的相关系数R。
表1相关系数与变压器绕组变形程度的关系
图7为根据本发明实施方式的变压器绕组变形在线诊断系统700的结构示意图。如图7所示，所述于频响特性的变压器绕组变形在线诊断系统700包括：扫频信号注入单元701、激励电流信号获取单元702、响应电流信号获取单元703、频响曲线获取单元704和绕组变形确定单元705。优选地，所述扫频信号注入单元701，用于通过磁场感应的方式从变压器绕组的高压引出线上注入扫频信号。优选地，其中所述扫频信号注入单元为带有磁芯的罗果夫斯基线圈，套在所述变压器绕组的高压套管根部外面；扫频电流源设置在所述线圈的两端。
优选地，所述激励电流信号获取单元702，用于获取变压器绕组的高压引出线上感应到的激励电流信号。优选地，其中所述激励电流信号获取单元为带有磁芯的罗果夫斯基线圈型电流传感器，套在所述变压器绕组的高压套管根部外面，测量所述变压器绕组的高压引出线上的激励电流信号。
优选地，所述响应电流信号获取单元703，用于获取变压器绕组的中性点接地线上的响应电流信号。优选地，其中所述响应电流信号获取单元为带有磁芯的罗果夫斯基线圈型电流传感器，套在所述变压器绕组的中性点套管根部，测量变压器绕组的中性点接地线上的响应电流信号。
优选地，所述频响曲线获取单元704，用于利用所述激励电流信号和响应电流信号根据构造的变压器绕组的传递函数关系获取频响曲线。优选地，其中所述变压器绕组的传递函数关系为：
其中，j为虚数符号，ω为频率，作为频响曲线的横坐标，为激励电流信号，为响应电流信号，H(ω)为频率为ω时对应的传递函数模值，作为频响曲线的纵坐标。
优选地，所述绕组变形确定单元705，用于基于DLT911-2004标准中的诊断方法对所述频响曲线进行诊断，确定变压器绕组的变形情况。优选地，其中所述绕组变形确定单元，包括：
利用纵向比较法或横向比较法对两个不同时间获取的频响曲线进行比较，获取所述两个不同时间获取的频响曲线的相关系数；
根据所述相关系数确定变压器绕组的变形情况。
本发明的实施例的变压器绕组变形在线诊断系统700与本发明的另一个实施例的变压器绕组变形在线诊断方法200相对应，在此不再赘述。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
Claims (12)
1.一种变压器绕组变形在线诊断方法，其特征在于，所述方法包括：
通过磁场感应的方式从变压器绕组的高压引出线上注入扫频信号；
获取变压器绕组的高压引出线上感应到的激励电流信号；
获取变压器绕组的中性点接地线上的响应电流信号；
利用所述激励电流信号和响应电流信号根据构造的变压器绕组的传递函数关系获取频响曲线；
基于DLT911-2004标准中的诊断方法对所述频响曲线进行诊断，确定变压器绕组的变形情况。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过磁场感应的方式从变压器绕组的高压引出线上注入扫频信号，包括：
利用带有磁芯的罗果夫斯基线圈通过磁场感应的方式从变压器绕组的高压引出线上注入扫频信号；
其中，所述罗果夫斯基线圈套在所述变压器绕组的高压套管根部外面；扫频电流源设置在所述罗果夫斯基线圈的两端。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取变压器绕组的高压引出线上感应到的激励电流信号，包括：
利用带有磁芯的第一罗果夫斯基线圈型电流传感器获取变压器绕组的高压引出线上感应到的激励电流信号；
其中，所述第一罗果夫斯基线圈型电流传感器套在所述变压器绕组的高压套管根部外面。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取变压器绕组的中性点接地线上的响应电流信号，包括：
利用带有磁芯的第二罗果夫斯基线圈型电流传感器获取变压器绕组的中性点接地线上的响应电流信号；
其中，所述第二罗果夫斯基线圈型电流传感器套在所述变压器绕组的中性点套管根部。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述变压器绕组的传递函数关系为：
其中，j为虚数符号，ω为频率，作为频响曲线的横坐标，为激励电流信号，为响应电流信号，H(ω)为频率为ω时对应的传递函数的模值，作为频响曲线的纵坐标。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于DLT911-2004标准中的诊断方法对所述频响曲线进行诊断，确定变压器绕组的变形情况，包括：
利用纵向比较法或横向比较法对两个不同时间获取的频响曲线进行比较，获取所述两个不同时间获取的频响曲线的相关系数；
根据所述相关系数确定变压器绕组的变形情况。
7.一种变压器绕组变形在线诊断系统，其特征在于，所述系统包括：扫频信号注入单元、激励电流信号获取单元、响应电流信号获取单元、频响曲线获取单元和绕组变形确定单元，
所述扫频信号注入单元，用于通过磁场感应的方式从变压器绕组的高压引出线上注入扫频信号；
所述激励电流信号获取单元，用于获取变压器绕组的高压引出线上感应到的激励电流信号；
所述响应电流信号获取单元，用于获取变压器绕组的中性点接地线上的响应电流信号；
所述频响曲线获取单元，用于利用所述激励电流信号和响应电流信号根据构造的变压器绕组的传递函数关系获取频响曲线；
所述绕组变形确定单元，用于基于DLT911-2004标准中的诊断方法对所述频响曲线进行诊断，确定变压器绕组的变形情况。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述扫频信号注入单元为带有磁芯的罗果夫斯基线圈，套在所述变压器绕组的高压套管根部外面；扫频电流源设置在所述线圈的两端。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述激励电流信号获取单元为带有磁芯的罗果夫斯基线圈型电流传感器，套在所述变压器绕组的高压套管根部外面。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述响应电流信号获取单元为带有磁芯的罗果夫斯基线圈型电流传感器，套在所述变压器绕组的中性点套管根部。
11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，
所述变压器绕组的传递函数关系为：
其中，j为虚数符号，ω为频率，作为频响曲线的横坐标，为激励电流信号，为响应电流信号，H(ω)为频率为ω时对应的传递函数的模值，作为频响曲线的纵坐标。
12.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述绕组变形确定单元，包括：
利用纵向比较法或横向比较法对两个不同时间获取的频响曲线进行比较，获取所述两个不同时间获取的频响曲线的相关系数；
根据所述相关系数确定变压器绕组的变形情况。
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