CN109613388A - 一种变压器绕组故障检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种变压器绕组故障检测方法及装置。其中，该变压器绕组故障检测方法包括：向变压器的绕组两端分别输入波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号；分别获取绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。本发明实施例的技术方案可以实现对变压器绕组的故障检测。

Description

一种变压器绕组故障检测方法及装置

技术领域

本发明涉及电力设备检测技术领域，尤其涉及一种变压器绕组故障检测方法及装置。

背景技术

变压器作为电网中电磁能量转化最核心的设备，其安全运行影响整个电力系统的可靠性。

变压器在安装、运输中可能受到碰撞冲击，在正常运行中也不可避免地遭受出口短路、近区短路故障电流的冲击，在这些冲击力作用下，变压器绕组可能发生轴向、径向变形及扭曲、匝间短路、断股、引线位移等特殊故障。变压器绕组故障后使内部绝缘距离发生改变，固体绝缘受到损伤，产生内部局部放电，进一步对绝缘造成损害，当遇到雷电等过电压作用，甚至在正常运行电压下，变压器可能发生匝间、饼间击穿，导致突发性绝缘事故，不仅造成机组紧急停运，甚至造成变压器烧毁等重大电力事故。

变压器绕组故障使变压器绕组机械性能下降，当再次遭受短路冲击时，变压器将承受不住巨大电动作用力而发生损坏。因此准确诊断变压器绕组故障对保证变压器运行安全意义重大。

发明内容

本发明实施例提供一种变压器绕组故障检测方法及装置，以实现对变压器绕组的故障检测。

第一方面，本发明实施例提供了一种变压器绕组故障检测方法，包括：

向变压器的绕组两端分别输入波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号；

分别获取绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

进一步地，在分别获取绕组两端的第一响应信号和第二响应信号之后，还包括：

将第一响应信号的波形和第二响应信号的波形作差，得到特征波形。

进一步地，在得到特征波形之后，还包括：

获取特征波形的最大值和最小值；

若特征波形的最大值大于或等于第一预设阈值，或者，特征波形的最小值小于或等于第二预设阈值，则确定绕组存在故障；否则，确定绕组不存在故障。

进一步地，在得到特征波形之后，还包括：

根据特征波形首次达到极值的时间，确定绕组存在故障的位置，其中，极值大于或等于第一预设阈值，或者，小于或等于第二预设阈值。

进一步地，第一预设阈值为大于或等于100毫伏，且小于或等于300毫伏；第二预设阈值为大于或等于-300毫伏，且小于或等于-100毫伏。

进一步地，第一脉冲信号包括上升沿和下降沿，上升沿的持续时间大于或等于5纳秒，且小于或等于10纳秒，下降沿的持续时间大于或等于10纳秒，且小于1000纳秒。

进一步地，第一脉冲信号的幅值大于或等于5V，且小于或等于10V。

进一步地，在向变压器的绕组两端分别输入波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号之前，还包括：

向模拟绕组的两端分别输入第一模拟脉冲信号和第二模拟脉冲信号；

分别获取模拟绕组两端的第一模拟响应信号和第二模拟响应信号；

若第一模拟响应信号的波形和第二模拟响应信号的波形相同，则第一模拟脉冲信号作为第一脉冲信号，第二模拟脉冲信号作为第二脉冲信号；否则，调整第一模拟脉冲信号和第二模拟脉冲信号，直至第一模拟响应信号的波形和第二模拟响应信号的波形相同。

第二方面，本发明实施例还提供了一种变压器绕组故障检测装置，包括：

脉冲生成模块，包括第一输出端和第二输出端，用于分别向变压器的绕组两端输出波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号；

波形采集模块，包括第一采集端和第二采集端，用于分别获取绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

进一步地，脉冲生成模块还包括：脉冲发生器、第一可调电阻和第二可调电阻；

其中，脉冲发生器的第一输出端经第一可调电阻与脉冲生成模块的第一输出端电连接，脉冲发生器的第二输出端经第二可调电阻与脉冲生成模块的第二输出端电连接。

本发明实施例的技术方案通过向变压器的绕组两端分别输入波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号，分别获取绕组两端的第一响应信号和第二响应信号，若变压器绕组无故障，第一脉冲信号和第二脉冲信号在变压器绕组中的传播过程中不会发生折反射，第一响应信号和第二响应信号将接近相同或重合，若变压器绕组发生故障，第一脉冲信号和第二脉冲信号在变压器绕组中的传播过程中在波阻抗突变的故障位置会发生折反射，第一响应信号和第二响应信号将不完全相同或不重合，故可以根据第一响应信号和第二响应信号，确定变压器绕组是否发生故障，以实现变压器绕组故障检测。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种变压器绕组故障检测方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种变压器绕组故障检测装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种变压器绕组无故障时第一响应信号和第二响应信号的波形示意图；

图4为本发明实施例提供的一种变压器绕组发生故障时第一响应信号和第二响应信号的波形示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种变压器绕组故障检测方法的流程图；

图6为本发明实施例提供的一种变压器绕组无故障时特征波形的波形示意图；

图7为本发明实施例提供的一种变压器绕组发生故障时特征波形的波形示意图；

图8为本发明实施例提供的又一种变压器绕组故障检测方法的流程图；

图9为本发明实施例提供的又一种变压器绕组故障检测方法的流程图；

图10为本发明实施例提供的又一种变压器绕组发生故障时特征波形的波形示意图；

图11为本发明实施例提供的又一种变压器绕组故障检测方法的流程图；

图12为本发明实施例提供的一种获取第一脉冲信号和第二脉冲信号时的电路连接示意图；

图13为本发明实施例提供的又一种变压器绕组故障检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供一种变压器绕组故障检测方法。图1为本发明实施例提供的一种变压器绕组故障检测方法的流程图。该变压器绕组故障检测方法可以由本发明实施例提供的变压器绕组故障检测装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现。该方法具体包括如下步骤：

步骤110、向变压器的绕组两端分别输入波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号。

其中，变压器可以是单相变压器或三相变压器。该变压器可以是星形联结方式或角形联结方式。在向变压器的绕组两端分别输入波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号之前，将变压器与其他电气设备的连接引线拆除或断开，使变压器绕组同其他电气设备隔离。该第一脉冲信号和第二脉冲信号可由脉冲生成模块生成，并向变压器的绕组两端分别同时输入波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号。可选的，第一脉冲信号包括上升沿和下降沿，上升沿的持续时间大于或等于5纳秒，且小于或等于10纳秒，下降沿的持续时间大于或等于10纳秒，且小于1000纳秒。第一脉冲信号和第二脉冲信号可为电压脉冲信号。可选的，第一脉冲信号的幅值大于或等于5V，且小于或等于10V。

步骤120、分别获取绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

其中，可根据第一响应信号和第二响应信号，确定变压器绕组是否发生故障。若第一响应信号和第二响应信号的波形相同或几乎重合，则说明变压器绕组未发生故障；若第一响应信号和第二响应信号的波形相差较大，则说明变压器绕组发生故障。该变压器绕组故障导致波阻抗发生突变，该变压器绕组故障可以包括下述至少一种：轴向变形、径向变形、变压扭曲和匝间短路。该第一响应信号和第二响应信号可通过波形采集模块获取。

需要说明的是，图2为本发明实施例提供的一种变压器绕组故障检测装置的结构示意图。图2示例性的画出变压器30为三相变压器且为星形联结方式的情况。图2示例性的画出测试变压器30的A相绕组的电路连接情况。可逐步一一测试变压器30原边的A相绕组、B相绕组和C相绕组，以及副边的各相绕组。图3为本发明实施例提供的一种变压器绕组无故障时第一响应信号和第二响应信号的波形示意图。图4为本发明实施例提供的一种变压器绕组发生故障时第一响应信号和第二响应信号的波形示意图。其中，横轴表示时间t，单位为纳秒(ns)，纵轴表示电压，单位为毫伏(mV)，波形s1表示第一响应信号，波形s2表示第二响应信号。根据行波理论(当遇到因绕组故障使波阻抗发生突变点时，行波就会发生折反射)可知，第一脉冲信号和第二脉冲信号在变压器绕组中传播时，若变压器绕组无故障，则第一脉冲信号和第二脉冲信号将经历相同的传播过程且并未发生折反射，接收到第一响应信号和第二响应信号的波形将相同，如图3所示；若变压器绕组发生故障，则第一脉冲信号和第二脉冲信号传播到因绕组故障使波阻抗发生突变的故障位置时，第一脉冲信号和第二脉冲信号就会发生折反射，反射波产生后沿原路返回传播至原输入端，折射波继续向前传播到达对端，这使得在绕组两端上实际接收到的响应波形信号是本端入射波、本端反射波和对端折射波的叠加，以A相绕组首端a为例，其接收到的第一响应信号是第一脉冲信号的入射波、第一脉冲信号的反射波和第二脉冲信号的折射波的叠加；以A相绕组尾端o为例，其接收到的第二响应信号是第二脉冲信号的入射波、第二脉冲信号的反射波和第一脉冲信号的折射波的叠加。第一响应信号和第二响应信号的波形的差别与绕组故障位置和故障程度有关。不同的绕组故障位置和故障程度，导致波阻抗、折射系数和反射系数差别较大，即反射波和折射波的差别较大。在与变压器绕组的故障位置靠近的一端获取的响应信号，其波形会明显的下降(相对于没有故障时的响应波形)；在与变压器绕组的故障位置远离的一端获取的响应信号，其波形变化不大。示例性的，变压器绕组的故障位置越靠近首端，远离尾端，在首端获取的第一响应信号的波形会明显的下降，在尾端获取的第二响应信号的波形不会明显的下降。故变压器绕组发生故障时，第一响应信号和第二响应信号的波形相差较大，如图4所示。第一脉冲信号和第二脉冲信号的周期大于或等于脉冲信号在变压器绕组上的传播时间，避免多个脉冲信号在传输过程中相互干扰，使得波形分析和观测判断更加简单明了。

本实施例的技术方案通过向变压器的绕组两端分别输入波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号，分别获取绕组两端的第一响应信号和第二响应信号，若变压器绕组无故障，第一脉冲信号和第二脉冲信号在变压器绕组中的传播过程中不会发生折反射，第一响应信号和第二响应信号将接近相同或重合，若变压器绕组发生故障，第一脉冲信号和第二脉冲信号在变压器绕组中的传播过程中在波阻抗突变的故障位置会发生折反射，第一响应信号和第二响应信号将不完全相同或不重合，故可以根据第一响应信号和第二响应信号，确定变压器绕组是否发生故障，以实现变压器绕组故障检测。

本发明实施例提供又一种变压器绕组故障检测方法。图5为本发明实施例提供的又一种变压器绕组故障检测方法的流程图。在上述实施例的基础上，具体是在分别获取绕组两端的第一响应信号和第二响应信号之后，还包括：将第一响应信号的波形和第二响应信号的波形作差，得到特征波形。

相应的，本实施例的方法包括：

步骤210、向变压器的绕组两端分别输入波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号。

步骤220、分别获取绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

步骤230、将第一响应信号的波形和第二响应信号的波形作差，得到特征波形。

其中，变压器绕组两端实际测到的第一响应信号和第二响应信号代表着对输入的第一脉冲信号和第二脉冲信号的响应特性曲线，将其进行降噪处理后相减，得到能够反映绕组故障的特征波形。图6为本发明实施例提供的一种变压器绕组无故障时特征波形的波形示意图。图7为本发明实施例提供的一种变压器绕组发生故障时特征波形的波形示意图。其中，横轴表示时间t，单位为纳秒(ns)，纵轴表示电压，单位为毫伏(mV)，波形s3表示特征波形。若变压器绕组无故障，第一脉冲信号和第二脉冲信号在变压器绕组中的传播过程中不会发生折反射，第一响应信号和第二响应信号将接近相同或重合，特征波形将基本为一条接近零的直线，如图6所示；若变压器绕组发生故障，第一脉冲信号和第二脉冲信号在变压器绕组中的传播过程中在波阻抗突变的故障位置会发生折反射，第一响应信号和第二响应信号将不完全相同或不重合，特征波形存在不为零的突起区域和/或凹陷区域如图7所示。故可以根据第一响应信号和第二响应信号作差得到的特征波形，确定变压器绕组是否发生故障，以实现变压器绕组故障检测。

本发明实施例提供又一种变压器绕组故障检测方法。图8为本发明实施例提供的又一种变压器绕组故障检测方法的流程图。在上述实施例的基础上，具体是在得到特征波形之后，还包括：获取特征波形的最大值和最小值；若特征波形的最大值大于或等于第一预设阈值，或者，特征波形的最小值小于或等于第二预设阈值，则确定绕组存在故障；否则，确定绕组不存在故障。

相应的，本实施例的方法包括：

步骤310、向变压器的绕组两端分别输入波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号。

步骤320、分别获取绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

步骤330、将第一响应信号的波形和第二响应信号的波形作差，得到特征波形。

步骤340、获取特征波形的最大值。

步骤350、判断特征波形的最大值是否大于或等于第一预设阈值。

其中，若特征波形的最大值大于或等于第一预设阈值，则确定绕组存在故障，即执行步骤380；若特征波形的最大值小于第一预设阈值，则执行步骤360。可选的，第一预设阈值为大于或等于100毫伏，且小于或等于300毫伏。

步骤360、获取特征波形的最小值。

步骤370、判断特征波形的最小值是否小于或等于第二预设阈值。

其中，若特征波形的最小值小于或等于第二预设阈值，则确定绕组存在故障，即执行步骤380；若特征波形的最小值大于第二预设阈值，则确定绕组不存在故障，即执行步骤390。可选的，第二预设阈值为大于或等于-300毫伏，且小于或等于-100毫伏。

步骤380、确定绕组存在故障。

步骤390、确定绕组不存在故障。

其中，可选的，步骤360和步骤370可以设置在步骤340和步骤350之前。先执行步骤360，再执行步骤370，若特征波形的最小值大于第二预设阈值，则执行步骤340，再执行步骤350，若特征波形的最大值小于第一预设阈值，则确定绕组不存在故障。若特征波形的最大值大于或等于第一预设阈值，或者，特征波形的最小值小于或等于第二预设阈值，则确定绕组存在故障；否则，确定绕组不存在故障。

本发明实施例提供又一种变压器绕组故障检测方法。图9为本发明实施例提供的又一种变压器绕组故障检测方法的流程图。在上述实施例的基础上，提供了故障的位置判断的方法，具体是在得到特征波形之后，还包括：根据特征波形首次达到极值的时间，确定绕组存在故障的位置，其中，极值大于或等于第一预设阈值，或者，小于或等于第二预设阈值。

相应的，本实施例的方法包括：

步骤410、向变压器的绕组两端分别输入波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号。

步骤420、分别获取绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

步骤430、将第一响应信号的波形和第二响应信号的波形作差，得到特征波形。

步骤440、根据特征波形首次达到极值的时间，确定绕组存在故障的位置，其中，极值大于或等于第一预设阈值，或者，小于或等于第二预设阈值。

其中，特征波形可存在至少一个突起区域和/或至少一个凹陷区域。根据特征波形出现的第一个突变区域在时间轴上的位置，即首次达到极值的突起区域或凹陷区域的位置，确定变压器绕组故障的位置。变压器绕组的故障位置影响第一脉冲信号和第二脉冲信号的反射波的传播路程(反射波的传播速度相同)，进而影响特征波形的突变区域的位置。若变压器A相绕组的故障位置靠近首端a，则特征波形出现的第一个突变区域的时间为t1，如图7所示；图10为本发明实施例提供的又一种变压器绕组发生故障时特征波形的波形示意图，如图10所示，若变压器A相绕组的故障位置靠近尾端o，则特征波形出现的第一个突变区域的时间为t2，其中，t1小于t2。

本发明实施例提供又一种变压器绕组故障检测方法。图11为本发明实施例提供的又一种变压器绕组故障检测方法的流程图。在上述实施例的基础上，提供了获取波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号的方法，具体是在向变压器的绕组两端分别输入波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号之前，还包括：向模拟绕组的两端分别输入第一模拟脉冲信号和第二模拟脉冲信号；分别获取模拟绕组两端的第一模拟响应信号和第二模拟响应信号；若第一模拟响应信号的波形和第二模拟响应信号的波形相同，则第一模拟脉冲信号作为第一脉冲信号，第二模拟脉冲信号作为第二脉冲信号；否则，调整第一模拟脉冲信号和第二模拟脉冲信号，直至第一模拟响应信号的波形和第二模拟响应信号的波形相同。

相应的，本实施例的方法包括：

步骤510、向模拟绕组的两端分别输入第一模拟脉冲信号和第二模拟脉冲信号。

其中，该模拟绕组为无故障的绕组。预先通过脉冲生成模块向模拟绕组的两端分别同时输入第一模拟脉冲信号和第二模拟脉冲信号。图12为本发明实施例提供的一种获取第一脉冲信号和第二脉冲信号时的电路连接示意图，即将模拟绕组40的两端与脉冲生成模块10和波形采集模块20连接。

步骤520、分别获取模拟绕组两端的第一模拟响应信号和第二模拟响应信号。

其中，通过波形采集模块20分别获取模拟绕组40两端的第一模拟响应信号和第二模拟响应信号。

步骤530、判断第一模拟响应信号的波形和第二模拟响应信号的波形是否相同。

其中，若第一模拟响应信号的波形和第二模拟响应信号的波形相同，则第一模拟脉冲信号作为第一脉冲信号，第二模拟脉冲信号作为第二脉冲信号，即执行步骤540；若第一模拟响应信号的波形和第二模拟响应信号的波形不相同，则执行步骤550，然后再返回步骤530，直至第一模拟响应信号的波形和第二模拟响应信号的波形相同。

步骤540、将第一模拟脉冲信号作为第一脉冲信号，第二模拟脉冲信号作为第二脉冲信号。

其中，在得到第一脉冲信号和第二脉冲信号之后，将模拟绕组40从脉冲生成模块10和波形采集模块20上拆除，然后按照图2所示的连接方式，将需要测试的变压器绕组连接到脉冲生成模块10和波形采集模块20上，然后执行步骤560和步骤570。

步骤550、调整第一模拟脉冲信号和第二模拟脉冲信号。

其中，调整第一模拟脉冲信号和第二模拟脉冲信号可以包括调整第一模拟脉冲信号和第二模拟脉冲信号的频率、相位、上升沿、下降沿和幅值中的至少一种。执行步骤550后，返回执行步骤530。

步骤560、向变压器的绕组两端分别输入波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号。

步骤570、分别获取绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

需要说明的是，不同型号的变压器绕组阻抗、联结方式等参数不同，可根据模拟绕组选取最佳的脉冲频率和幅值，使故障特征最为明显，检测效果更加明显。

需要说明的是，现有技术的变压器绕组故障检测一般有以下几种方法：(1)常规方法：利用测量变比、绕组直流电阻等方法进行检测，检测灵敏度较低，难以满足现场需要。(2)电容法：利用测量变压器绕组连同套管的介损，得到高低压绕组间电容及各绕组对地电容的变化量进行检测，电容法检测灵敏度较低，且只能进行整体的测量，无法确定发生故障的位置。(3)低电压阻抗法：通过测量变压器绕组在工频下的短路阻抗，由阻抗的变化来判断绕组是否发生了危及运行的故障。阻抗法接线较为复杂，且需要调压器等较多仪器，对试验电源也有一定要求。(4)频率响应法：通过在绕组的一端依次输入不同频率的正弦电压信号，检测不同扫描频率下绕组对端的的电压信号，得到被测变压器的传递函数，根据传递函数的相关性进行判断。频率响应法接线简单，检测有效，目前应用较为广泛，但频率响应法受外部干扰较大，判定标准比较复杂，对试验人员技术水平、经验积累要求较高。

本发明实施例提供的基于双脉冲法的变压器绕组故障检测方法，可以提高绕组故障检测灵敏度，对变压器绕组匝间短路等轻微变形检测效果较好。本发明实施例提供的变压器绕组故障检测方法以行波理论为依据，对变压器绕组故障检测有较高的灵敏度，并且能进行较为准确的定位；采用双端脉冲法，对比同步性好，人为误差小，适合现场检测；采用脉冲为低压脉冲，对操作人员、被测绕组无任何风险，为无损检测；仅需要脉冲发生器、示波器即可完成故障诊断，省去了大电流、高电压发生装置，省时省力，方便快捷，准确、无损、灵活等特点，适用于各种型号变压器绕组，具有一定的通用性。

本发明实施例提供一种变压器绕组故障检测装置。该装置适用于执行本发明实施例提供的变压器绕组故障检测方法。继续参见图2，该变压器绕组故障检测装置100包括：脉冲生成模块10和波形采集模块20。

其中，脉冲生成模块10包括第一输出端Out1和第二输出端Out2，用于分别向变压器30的绕组两端输出波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号；波形采集模块20包括第一采集端Det1和第二采集端Det2，用于分别获取绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

其中，波形采集模块20可以是示波器。在对变压器绕组进行测试时，可将脉冲生成模块10的第一输出端Out1和第二输出端Out2分别与单相绕组的两端电连接，以使脉冲生成模块10分别向变压器的绕组两端同时输出波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号；同时，将波形采集模块20的第一采集端Det1和第二采集端Det2分别与单相绕组的两端电连接，以使波形采集模块20分别获取绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。本发明实施例提供的变压器绕组故障检测装置可执行本发明任意实施例所提供的变压器绕组故障检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，此处不再赘述。

本发明实施例提供又一种变压器绕组故障检测装置。图13为本发明实施例提供的又一种变压器绕组故障检测装置的结构示意图。在上述实施例的基础上，该脉冲生成模块10还包括：脉冲发生器11、第一可调电阻12和第二可调电阻13。

其中，脉冲发生器11的第一输出端Out3经第一可调电阻12与脉冲生成模块10的第一输出端Out1电连接，脉冲发生器11的第二输出端Out4经第二可调电阻13与脉冲生成模块10的第二输出端Out2电连接。

其中，可通过调整脉冲发生器11，调整向变压器的绕组两端输出的第一脉冲信号和第二脉冲信号的幅值、相位、频率、上升沿和下降沿中的至少一种。通过调整第一可调电阻12和第二可调电阻13，以调整向变压器的绕组两端输出的第一脉冲信号和第二脉冲信号的幅值，以在多种幅值下对变压器绕组进行测试，以获得区别较大的第一响应信号和第二响应信号。通过调整第一可调电阻12和第二可调电阻13，使通过模拟绕组的第一响应信号和第二响应信号完全重合，消除脉冲输入误差。

可选的，该变压器绕组故障检测装置还包括特征波形生成模块，用于在波形采集模块20分别获取绕组两端的第一响应信号和第二响应信号之后，将第一响应信号的波形和第二响应信号的波形作差，得到特征波形。

可选的，该变压器绕组故障检测装置还包括故障判断模块，用于在特征波形生成模块得到特征波形之后，获取特征波形的最大值和最小值；若特征波形的最大值大于或等于第一预设阈值，或者，特征波形的最小值小于或等于第二预设阈值，则确定绕组存在故障；否则，确定绕组不存在故障。

可选的，故障判断模块还用于在特征波形生成模块得到特征波形之后，根据特征波形首次达到极值的时间，确定绕组存在故障的位置，其中，极值大于或等于第一预设阈值，或者，小于或等于第二预设阈值。

可选的，第一预设阈值为大于或等于100毫伏，且小于或等于300毫伏；第二预设阈值为大于或等于-300毫伏，且小于或等于-100毫伏。

可选的，第一脉冲信号包括上升沿和下降沿，上升沿的持续时间大于或等于5纳秒，且小于或等于10纳秒，下降沿的持续时间大于或等于10纳秒，小于1000纳秒。

可选的，第一脉冲信号的幅值大于或等于5V，且小于或等于10V。

可选的，脉冲生成模块10还用于在向变压器的绕组两端分别输入波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号之前，向模拟绕组的两端分别输入第一模拟脉冲信号和第二模拟脉冲信号；波形采集模块20还用于分别获取模拟绕组两端的第一模拟响应信号和第二模拟响应信号。

其中，若第一模拟响应信号的波形和第二模拟响应信号的波形相同，则第一模拟脉冲信号作为第一脉冲信号，第二模拟脉冲信号作为第二脉冲信号；否则，调整脉冲生成模块10输出的第一模拟脉冲信号和第二模拟脉冲信号，直至波形采集模块20获取的第一模拟响应信号的波形和第二模拟响应信号的波形相同。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种变压器绕组故障检测方法，其特征在于，包括：

向变压器的绕组两端分别输入波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号；

分别获取所述绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

2.根据权利要求1所述的变压器绕组故障检测方法，其特征在于，在分别获取所述绕组两端的第一响应信号和第二响应信号之后，还包括：

将所述第一响应信号的波形和所述第二响应信号的波形作差，得到特征波形。

3.根据权利要求2所述的变压器绕组故障检测方法，其特征在于，在得到特征波形之后，还包括：

获取所述特征波形的最大值和最小值；

若所述特征波形的最大值大于或等于第一预设阈值，或者，所述特征波形的最小值小于或等于第二预设阈值，则确定所述绕组存在故障；否则，确定所述绕组不存在故障。

4.根据权利要求2所述的变压器绕组故障检测方法，其特征在于，在得到特征波形之后，还包括：

根据所述特征波形首次达到极值的时间，确定所述绕组存在故障的位置，其中，所述极值大于或等于第一预设阈值，或者，小于或等于第二预设阈值。

5.根据权利要求3或4所述的变压器绕组故障检测方法，其特征在于，所述第一预设阈值为大于或等于100毫伏，且小于或等于300毫伏；所述第二预设阈值为大于或等于-300毫伏，且小于或等于-100毫伏。

6.根据权利要求1所述的变压器绕组故障检测方法，其特征在于，所述第一脉冲信号包括上升沿和下降沿，所述上升沿的持续时间大于或等于5纳秒，且小于或等于10纳秒，所述下降沿的持续时间大于或等于10纳秒，且小于1000纳秒。

7.根据权利要求1所述的变压器绕组故障检测方法，其特征在于，所述第一脉冲信号的幅值大于或等于5V，且小于或等于10V。

8.根据权利要求1所述的变压器绕组故障检测方法，其特征在于，在向变压器的绕组两端分别输入波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号之前，还包括：

向模拟绕组的两端分别输入第一模拟脉冲信号和第二模拟脉冲信号；

分别获取所述模拟绕组两端的第一模拟响应信号和第二模拟响应信号；

若所述第一模拟响应信号的波形和所述第二模拟响应信号的波形相同，则所述第一模拟脉冲信号作为所述第一脉冲信号，所述第二模拟脉冲信号作为所述第二脉冲信号；否则，调整所述第一模拟脉冲信号和所述第二模拟脉冲信号，直至所述第一模拟响应信号的波形和所述第二模拟响应信号的波形相同。

9.一种变压器绕组故障检测装置，其特征在于，包括：

脉冲生成模块，包括第一输出端和第二输出端，用于分别向变压器的绕组两端输出波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号；

波形采集模块，包括第一采集端和第二采集端，用于分别获取所述绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

10.根据权利要求9所述的变压器绕组故障检测装置，其特征在于，所述脉冲生成模块还包括：脉冲发生器、第一可调电阻和第二可调电阻；

其中，所述脉冲发生器的第一输出端经所述第一可调电阻与所述脉冲生成模块的第一输出端电连接，所述脉冲发生器的第二输出端经所述第二可调电阻与所述脉冲生成模块的第二输出端电连接。