基于参数辨识下变压器绕组变形在线监测研究

胡俊

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.25.070

摘 要：为了确保电网的运行稳定性，也就要求能够进一步加强变压器绕组变形的在线监测能力。而在变压器的运行过程中，其绕组变形程度也会直接影响到该变压器的运行安全性，并容易导致一些安全事故的发生。本文就基于参数辨识下的变压器绕组变形在线监测工作进行了分析与研究。

关键词：参数辨识 变压器 绕组变形 在线监测

中图分类号：TM403.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）09（a）-0070-02

变压器在电力系统中有着非常重要的作用，其运行质量也会直接影响整个电力系统的运行安全性与可靠性。随着我国电力系统的不断发展，其也开始朝着高电压、大电网的方向进军，但是在电力系统的发展过程中依旧需要面临着短路故障以及变压器损坏等诸多问题，这也就要求相关的电力企业能够加强对变压器绕组变形的在线监测能力，并借此来提升整个电力系统的运行稳定性。

1 变压器绕组变形简析

变压器中的绝缘垫块以及夹件这两种设备都需要在电动力的作用下来进行工作，而当一个大的短路电流对变压器造成冲击之后，其就会直接导致线圈自身产生比较强的电动力，并容易导致绕组的弯曲以及压板损坏等诸多问题。变压器绕组刚开始的故障多表现为内绕组中的各种变形，并会在此基础上出现绝缘层被破坏以及短路等情況，从而导致整个变压器受到一定程度的损坏。现阶段常见的变压器绕组变形有以下几种，见图1。

2 基于参数辨识下的几种常见的绕组变形监测方法

2.1 低压脉冲法

在运用低压脉冲法来进行绕组变形的监测过程中，其主要工作原理是当频率高于1kHz之后，就会导致变压器上的铁芯失效。将绕组本身作为一种无源线性双端口网络，一旦绕组出现了变形的情况，就会直接导致网络分布的参数发生变化，在这一过程中也会使得绕组对于低压脉冲的响应产生变化，这样就可以通过对低压脉冲响应波形进行判断的方式，来判断该绕组是否发生了形变的情况。采用低压脉冲法其主要功能在于进行变压器的短路测试，但是在实际测试的过程中，该监测方式非常容易受到电磁等外界因素的干扰，并且无法对绕组首端位置中存在的一些故障进行灵敏的反映，这样也就无法起到一个良好的绕组变形监测效果。

2.2 频率响应分析法

在运用频率响应分析法来进行变压器绕组变形的监测工作时，其可以将频率超过了1kHz的变压器绕组作为一个线形、无源和单端输入的网络，并可以借助于频率特性来对这种网络进行合理的描述。因为每一个网络中都会连接有对应的唯一一条频响特性曲线，这也就导致了在绕组发生了变形的情况下，其网络参数也会出现一定程度的改变。可以说频率响应分析法主要是通过对变压器事故发生前后的频响特性曲线进行对比分析的方法，来对其绕组是否发生形变进行检测。

借助于频率响应分析法来进行变压器绕组变形的监测时，其能够有效避免电磁等外界因素的干扰，并且能够对曲线的变化程度进行精准的测量。此外，该监测方法还能够在变压器无油或者没有吊罩的情况下对其绕组的形变情况进行判断，并且能够为后续变压器的维修工作提供一定的指导，其具体工作流程为将一个正弦扫频信号输入到需要进行测试的变压器之中，然后进行输入端以及输出端一些相关数据的统计工作，在对这些数据进行适当的处理之后，其也就能够得到相应的频响曲线，通过对该变压器故障前后的频响特性曲线进行对比，就能够合理判断出该变压器的绕组是否发生了变形情况。

2.3 短路阻抗法

短路阻抗法这一在线监测方法首先需要进行工频电压的测量工作，然后通过该变压器的短路阻抗来对绕组的变形情况进行判断，一般情况下短路阻抗是由漏抗和绕组两部的电阻分量所构成的，对于一些高于110kV的大型变压器，其电阻分量所占比例比较少，而短路阻抗法也就能够根据这一特性来对漏抗的情况进行准确的反映。在变压器中漏抗值的尺寸一般是根据绕组的几何尺寸来进行决定的，因此说只要变压器的绕组发生了形变，其势必会导致变压器的漏抗出现变化，并导致该变压器短路阻抗也会出现一定程度的转变。综上所述，在运用短路阻抗法进行变压器绕组变形情况的判定过程中，其可以直接通过短路阻抗的变化情况来进行判断。

3 结语

我国现阶段变压器的绕组变形在线监测方式虽然已经比较成熟，但是在对变压器绕组变形程度进行划分时依旧还存在着比较多的问题，并缺乏一个严格的划分标准。此外，当变压器的绕组变形到一定程度后，其也可能因为在线监测系统的缘故，导致该电力单位部门无法及时注意，从而导致在变压器的运行过程中出现一些比较严重的安全事故。本文就对变压器绕组变形情况进行了检验分析，然后详细介绍了几种比较常见的基于参数辨识下的变压器绕组变形在线监测系统，希望能够为相关电力部门的日常工作提供足够多的理论支撑。

参考文献

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