[发明专利]一种牵引变压器绕组变形故障检测方法

摘要

本发明公开了一种牵引变压器绕组变形故障检测方法，通过图像处理的方法，获得频响曲线的特征参量，通过代入由该类变压器故障数据库拟合得到的公式诊断绕组的轴向移位和径向变形以及变形的程度，具体步骤为：测试绕组频率响应曲线；利用图像处理的方法提取频率段为100kHz‑600kHz的频率响应曲线的特征值，代入由该类变压器故障数据库拟合得到的公式判断是否存在对应特征的故障；若存在故障则进一步判断故障的程度。本发明利用了图像处理的方法，能对牵引变压器绕组常见故障类型及故障程度进行诊断，克服了传统频响法的缺点，能为缺乏相关经验的工程师在统一的框架上进行故障诊断。

主权项

1.一种牵引变压器绕组变形故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对同一批次的n台同类型牵引变压器绕组进行频率响应测试，得到这n台变压器的平均幅值Y随频率f变化的频率响应曲线Y₁(f)，并以平均频率响应曲线Y₁(f)为参考频率响应；2)绘制出100kHz‑600kHz频段内第i台变压器测试频率响应曲线与参考频率响应曲线，计算频响曲线之间的相关系数R，计算公式如下：式中Y₁(f)是参考频响曲线，Y₂(f)是第i台变压器测试频率响应曲线；3)判断绕组频率响应曲线相关系数R值大小，若R≥1时则认为该台变压器绕组正常，否则认为存在缺陷，并利用图像处理的方法，计算参考频率响应曲线与曲线下方横坐标围成区域的形心坐标G₁(f,Y)以及测试频率响应曲线与曲线下方横坐标围成区域的形心坐标G₂(f,Y)，计算测试频率响应曲线与参考频率响应曲线围成区域的面积S；4)对面积S和形心坐标G₁、G₂进行归一化处理，归一到同一像素下，公式如下：式中H表示所处理图片高度方向的像素点，W表示所处理图片宽度方向的像素点；5)计算归一化后的形心坐标的偏移度ΔG^*(f,Y)ΔG^*(f,Y)＝G₁^*(f,Y)‑G₂^*(f,Y)6)判断ΔG^*(f,Y)是否满足径向变形形心偏移公式Y＝G_r(f)式中G_r(f)的具体形式通过同类牵引变压器绕组径向变形故障数据库拟合得到；若|G_r(f)‑Y|/Y≤1％，则认为该绕组存在径向变形，转到步骤7)进一步诊断径向变形的程度，否则判断ΔG^*(f,Y)是否满足轴向移位形心偏移公式：Y＝G_a(f)式中G_a(f)的具体形式通过同类牵引变压器绕组轴向移位故障数据库拟合得到；若|G_a(f)‑Y|/Y≤1％，则认为该绕组存在轴向移位变形，转到步骤8)进一步诊断轴向移位的故障程度；7)将步骤4)中的S^*代入面积S与径向变形程度D的表达式S＝F_r(D)式中F_r(D)的具体形式通过同类牵引变压器绕组径向变形故障数据库拟合得到；计算得到D即为径向变形程度的百分比，当D≤2，绕组出现轻微变形，当2<D≤5，绕组出现中度变形，当D>5，绕组出现严重变形；8)将步骤4)中的S^*代入面积S与轴向移位程度的表达式S＝F_a(D)式中F_a(D)的具体形式通过同类牵引变压器绕组轴向移位故障数据库拟合得到；计算得到D即为轴向移位程度的百分比，当D≤2，绕组出现轻微变形，当2<D≤5，绕组出现中度变形，当D>5，绕组出现严重变形。