CN110361622A - 变压器局部放电的故障诊断方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种变压器局部放电的故障诊断方法、装置、设备及存储介质。包括：获取待测变压器的放电特征；根据所述放电特征确定局部放电类别；根据放电特征确定变压器的疑似缺陷位置。本实施例提供的变压器局部放电的故障诊断方法，根据放电特征确定变压器的局部放电类别即疑似缺陷位置，可以提高变压器局部放电的故障诊断的效率及准确性。

Description

变压器局部放电的故障诊断方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及变压器故障诊断技术领域，尤其涉及一种变压器局部放电的故障诊断方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在油浸式变压器中有可能产生多种不同类型的绝缘故障，在目前的主流分类方法中，将这些故障分为3类：活动粒子，表面放电和空隙放电。通过识别放电类型，可以实现在线故障确定和定位，便于及时快速检修。

目前常用的局部放电故障的诊断方法有神经网络方法、故障树法、支持向量机、粗糙集方法等，它们在工程实践中也取得了一定的效果。神经网络法能够处理复杂的数据且具备自学习能力，但其训练样本集规模过大以及输入矢量的选取不易确定；故障树法过分依靠故障树信息的完整性和正确性，发现潜在故障的能力较差；支持向量机法对样本数量较多的故障诊断存在分层组合模型复杂，容易出现误分、错分等问题；粗糙集方法要求输入数据必须是离散量；模糊法缺乏联想和自适应的能力。

发明内容

本发明实施例提供一种变压器局部放电的故障诊断方法、装置、设备及存储介质，可以提高变压器局部放电的故障诊断的效率及准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种变压器局部放电的故障诊断方法，该方法包括：

获取待测变压器的放电特征；

根据所述放电特征确定局部放电类别；

根据放电特征确定变压器的疑似缺陷位置。

进一步地，获取待测变压器的放电特征，包括：

采集变压器的相位解析参数；

对所述相位解析参数进行特征识别，获得变压器的放电特征。

进一步地，根据放电特征确定局部放电类别，包括：

获取放电特征与局部放电类别的对应关系；

根据所述对应关系确定局部放电类别。

进一步地，根据放电特征确定变压器的疑似缺陷位置，包括：

根据放电特征确定缺陷几何形状；

根据所述缺陷几何形状确定缺陷类别；

根据所述缺陷类别确定疑似缺陷位置。

进一步地，根据放电特征确定缺陷几何形状，包括：

根据放电特征与缺陷几何形状的对应关系确定缺陷几何形状。

进一步地，在获取放电特征与局部放电类别的对应关系之前，还包括：

根据局部放电类别的放电特征创建放电规则表；

根据所述放电规则表建立放电特征与局部放电类别的对应关系。

第二方面，本发明实施例还提供了一种变压器局部放电的故障诊断装置，该装置包括：

放电特征获取模块，用于获取待测变压器的放电特征；

局部放电类别确定模块，用于根据所述放电特征确定局部放电类别；

疑似缺陷位置确定模块，用于根据放电特征确定变压器的疑似缺陷位置。

进一步地，所述放电特征获取模块，还用于：

采集变压器的相位解析参数；

对所述相位解析参数进行特征识别，获得变压器的放电特征。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例所述的变压器局部放电的故障诊断方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例所述的变压器局部放电的故障诊断方法。

本发明实施例，首先获取待测变压器的放电特征，然后根据放电特征确定局部放电类别，最后根据放电特征确定变压器的疑似缺陷位置，根据放电特征确定变压器的局部放电类别即疑似缺陷位置，可以提高变压器局部放电的故障诊断的效率及准确性。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种变压器局部放电的故障诊断方法的流程图；

图2是本发明实施例一中的活动粒子放电时的相位图；

图3是本发明实施例一中的沿面放电时的相位图；

图4是本发明实施例一中的空隙放电时的相位图；

图5是本发明实施例二中的一种变压器局部放电的故障诊断装置的结构示意图；

图6是本发明实施例三中的一种计算机设备的结构示意图。

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。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种变压器局部放电的故障诊断方法的流程图，本实施例可适用于对变压器局部放电的故障进行诊断的情况，该方法可以由变压器局部放电的故障诊断装置来执行，该装置可以是服务器、移动终端等。如图1所示，该方法具体包括如下步骤：

步骤110，获取待测变压器的放电特征。

其中，放电特征可以包括相位、幅度、形状、放电起始对称、幅度对称、形状对称，密度对称、脉冲分布、范围、密度与幅度的一致性等特征。

具体的，获取待测变压器的放电特征的方式可以是：采集变压器的相位解析参数；对相位解析参数进行特征识别，获得变压器的放电特征。

其中，可以采用超高频传感器采集变压器的相位解析参数。在获得相位解析参数之后，采用仿真软件将相位解析参数仿真为三维图，对三维图进行分析识别，获得放电特征。例如，在整个周期内的放电特征可以包括：起始放电位置特征、幅度对称特征、放电密度特征和波形对称特征；在正半周期的放电特征包括：放电分布位置特征、密度特征、放电分布范围特征、分布形状特征、波形特征、幅度特征、脉冲一致性特征；负半周期的放电特征包括：放电分布位置特征、密度特征、放电分布范围特征、分布形状特征、波形特征、幅度特征、脉冲一致性特征。

步骤120，根据放电特征确定局部放电类别。

其中，局部放电类别可以包括活动粒子放电、表面放电和空隙放电。

具体的，根据放电特征确定局部放电类别的方式可以是：获取放电特征与局部放电类别的对应关系；根据对应关系确定局部放电类别。

本实施例中，会首先根据局部放电类别的放电特征创建放电规则表，然后根据放电规则表建立放电特征与局部放电类别的对应关系。示例性的，表1为一种放电规则表。

表1

在理想情况下，图2是本发明实施例中活动粒子放电时的相位图，图3是本发明实施例中沿面放电时的相位图，图4是本发明实施例中空隙放电时的相位图。

对图2-图4进行分析，获得放电特征与局部放电类别的对应关系，表2是本实施例中的一种放电特征与局部放电类别的对应关系。

表2

具体的，在获得变压器在整个周期、正半周期和负半周期的放电特征后，将放电特征和放电特征与局部放电类别的对应关系进行逐项比对，确定放电特征占比最高的局部放电类别确定为最终的局部放电类别。示例性，放电特征共有18项，其中有12项与活动粒子放电对应的放电特征相匹配，5项与沿面放电对应的放电特征相匹配，1项与空隙放电对应的放电特征匹配，则确定的局部放电为活动粒子放电。若有10项与活动粒子放电对应的放电特征相匹配，10项与沿面放电对应的放电特征相匹配，1项与空隙放电对应的放电特征匹配，则确定的局部放电类别为活动粒子放电和沿面放电。

步骤130，根据放电特征确定变压器的疑似缺陷位置。

具体的，根据放电特征确定变压器的疑似缺陷位置的方式可以是：根据放电特征确定缺陷几何形状；根据缺陷几何形状确定缺陷类别；根据缺陷类别确定疑似缺陷位置。

其中，缺陷几何形状可以包括针状、球形、沿面和气泡形等。具体的，可以根据放电特征与缺陷几何形状的对应关系确定缺陷几何形状。由缺陷几何形状即可确定疑似缺陷位置。

本实施例中，当局部放电类别为活动粒子放电时，是由于变压器邮箱中的金属性质的杂质较多，颗粒均匀分布在油中造成的。此时变压器油老化，需要更换。当局部放电类别为沿面放电时，油中沿着油和固体电介质分界面发生的放电现象，油中沿面放电的规律与气体中的沿面放电相似。缺陷发生位置可以是.变压器套管的表面或者油箱的液面。当局部放电类别为空隙粒子放电时，由于棒间隙极不均匀电场造成的，变压器间隙接地，当系统发生单相接地时，其中性点产生过电压导致间隙击穿。故障位置可以是中心接地点。

本实施例的技术方案，首先获取待测变压器的放电特征，然后根据放电特征确定局部放电类别，最后根据放电特征确定变压器的疑似缺陷位置，根据放电特征确定变压器的局部放电类别即疑似缺陷位置，可以提高变压器局部放电的故障诊断的效率及准确性。

实施例二

图5为本发明实施例二提供的一种变压器局部放电的故障诊断装置的结构示意图。如图5所示，该装置包括：放电特征获取模块510，局部放电类别确定模块520和疑似缺陷位置确定模块530。

放电特征获取模块510，用于获取待测变压器的放电特征；

局部放电类别确定模块520，用于根据放电特征确定局部放电类别；

疑似缺陷位置确定模块530，用于根据放电特征确定变压器的疑似缺陷位置。

可选的，放电特征获取模块510，还用于：

采集变压器的相位解析参数；

对相位解析参数进行特征识别，获得变压器的放电特征。

可选的，局部放电类别确定模块520，还用于：

获取放电特征与局部放电类别的对应关系；

根据对应关系确定局部放电类别。

可选的，疑似缺陷位置确定模块530，还用于：

根据放电特征确定缺陷几何形状；

根据缺陷几何形状确定缺陷类别；

根据缺陷类别确定疑似缺陷位置。

可选的，疑似缺陷位置确定模块530，还用于：

根据放电特征与缺陷几何形状的对应关系确定缺陷几何形状。

可选的，还包括：

对应关系建立模块，用于根据局部放电类别的放电特征创建放电规则表；

根据放电规则表建立放电特征与局部放电类别的对应关系。

上述装置可执行本发明前述所有实施例所提供的方法，具备执行上述方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明前述所有实施例所提供的方法。

实施例三

图6为本发明实施例三提供的一种计算机设备的结构示意图。图6示出了适于用来实现本发明实施方式的计算机设备312的框图。图6显示的计算机设备312仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。设备312典型的是承担变压器局部放电的故障诊断功能的计算设备。

如图6所示，计算机设备312以通用计算设备的形式表现。计算机设备312的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器316，存储装置328，连接不同系统组件(包括存储装置328和处理器316)的总线318。

总线318表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture，ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture，MCA)总线，增强型ISA总线、多媒体电子标准协会(Video Electronics Standards Association，VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线。

计算机设备312典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备312访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

存储装置328可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)330和/或高速缓存存储器332。计算机设备312可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统334可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图6中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如只读光盘(Compact Disc-Read Only Memory，CD-ROM)、数字视盘(Digital Video Disc-Read Only Memory，DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线318相连。存储装置328可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块326的程序336，可以存储在例如存储装置328中，这样的程序模块326包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块326通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机设备312也可以与一个或多个外部设备314(例如键盘、指向设备、摄像头、显示器324等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备312交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备312能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口322进行。并且，计算机设备312还可以通过网络适配器320与一个或者多个网络(例如局域网(Local AreaNetwork，LAN)，广域网Wide Area Network，WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器320通过总线318与计算机设备312的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备312使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、磁盘阵列(Redundant Arrays of IndependentDisks，RAID)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理器316通过运行存储在存储装置328中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明上述实施例所提供的变压器局部放电的故障诊断方法。

实施例四

本发明实施例四还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例所提供的变压器局部放电的故障诊断方法。

当然，本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质，其上存储的计算机程序不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的变压器局部放电的故障诊断方法中的相关操作。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)-连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

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)

1.一种变压器局部放电的故障诊断方法，其特征在于，包括：

获取待测变压器的放电特征；

根据所述放电特征确定局部放电类别；

根据放电特征确定变压器的疑似缺陷位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取待测变压器的放电特征，包括：

采集变压器的相位解析参数；

对所述相位解析参数进行特征识别，获得变压器的放电特征。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据放电特征确定局部放电类别，包括：

获取放电特征与局部放电类别的对应关系；

根据所述对应关系确定局部放电类别。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据放电特征确定变压器的疑似缺陷位置，包括：

根据放电特征确定缺陷几何形状；

根据所述缺陷几何形状确定缺陷类别；

根据所述缺陷类别确定疑似缺陷位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据放电特征确定缺陷几何形状，包括：

根据放电特征与缺陷几何形状的对应关系确定缺陷几何形状。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在获取放电特征与局部放电类别的对应关系之前，还包括：

根据局部放电类别的放电特征创建放电规则表；

根据所述放电规则表建立放电特征与局部放电类别的对应关系。

7.一种变压器局部放电的故障诊断装置，其特征在于，包括：

放电特征获取模块，用于获取待测变压器的放电特征；

局部放电类别确定模块，用于根据所述放电特征确定局部放电类别；

疑似缺陷位置确定模块，用于根据放电特征确定变压器的疑似缺陷位置。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述放电特征获取模块，还用于：

采集变压器的相位解析参数；

对所述相位解析参数进行特征识别，获得变压器的放电特征。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-6中任一所述的变压器局部放电的故障诊断方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的变压器局部放电的故障诊断方法。