申请/专利权人：国网湖北省电力有限公司恩施供电公司

申请日：2024-03-21

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN118226210A

主分类号：G01R31/12

分类号：G01R31/12;G01R31/00;G01R19/00;G06F17/10

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.21#公开

摘要：本发明公开了一种基于暂态过电压的变压器套管健康状态测评系统及方法，所述测评方法包括：基于多组变压器套管复合杂散电流测量数据和变压器套管复合杂散电流理论计算数据，求解得到高斯误差系数的最优解；基于最优解优化变压器套管复合杂散电流理论计算公式得到目标变压器套管复合杂散电流理论计算公式及目标变压器套管复合杂散电流理论计算值；基于目标变压器套管复合杂散电流理论计算值计算得到变压器套管健康状态测评因子；基于变压器套管健康状态测评因子对变压器套管健康状态进行测评。本发明有效地评估电力变压器套管在暂态过电压作用下的运行服役风险，进而提升电力系统安全供电稳定性。

主权项：1.一种基于暂态过电压的变压器套管健康状态测评系统，其特征在于，包括：上位机1、暂态过电压发生器2、工频电源模块3、温湿度控制模块10、变压器套管5、放电间隙4、接地引下线6、复合接地装置7、复合高压测量模块11及用于模拟复杂环境的试验箱14；所述工频电源模块3包括工频交流电源31和升压变压器32；所述上位机1分别与所述暂态过电压发生器2的输入端、工频交流电源31的输入端及温湿度控制模块10的输入端相连；所述温湿度控制模块10的输出端分别连接有温度调节器121、温度传感器122及湿度传感器13；所述温度调节器121、温度传感器122及湿度传感器13均设置于所述试验箱14内；所述接地引下线6上套接有电流监测线圈8，所述接地引下线6的一端与所述复合接地装置7连接；所述电流监测线圈8的输出端连接有数据处理与无线传输模块9；所述数据处理与无线传输模块9与上位机1无线连接；所述变压器套管5设置于所述试验箱14内，其包括导电杆51、绝缘油54、外绝缘层55、伞裙56、第一绝缘纸52、第二绝缘纸57和第三绝缘纸53；所述放电间隙4的两端分别与所述暂态过电压发生器2的输出端及导电杆51相连；所述升压变压器32的低压端和高压端分别与所述工频交流电源31的输出端及导电杆51相连；所述复合高压测量模块11的输入端与所述导电杆51相连，其输出端与所述数据处理与无线传输模块9相连；所述第一绝缘纸52与第二绝缘纸57紧密贴合；所述第二绝缘纸57与第三绝缘纸53紧密贴合；所述接地引下线6的另一端与所述第三绝缘纸53连接；基于暂态过电压的变压器套管健康状态测评方法，包括如下步骤：S1、获取工频电压有效值；具体地，上位机控制工频电源模块输出得到工频电压有效值Ur；S2、获取用于模拟复杂环境的试验箱的内部实时温度和内部实时湿度；S21、上位机设定试验箱的内部温度T1，上位机通过温湿度控制模块控制温度调节器调节试验箱的内部温度；温度传感器实时测量试验箱的内部温度，并将测量得到的试验箱的内部实时温度Tm通过温湿度控制模块回传给上位机；上位机判断Tm与T1的关系：若满足|Tm-T1|P，则上位机保存测量得到的试验箱的内部实时温度Tm并转至下一步；否则，温湿度控制模块控制温度调节器继续调节试验箱的内部温度直至满足条件；其中P为温度误差阈值；S22、上位机通过温湿度控制模块控制湿度传感器测量试验箱的内部湿度，并将测量得到的试验箱的内部实时湿度Sm通过温湿度控制模块回传给上位机；S3、获取变压器套管中导电杆上的电压最大值及变压器套管复合杂散电流测量值并保存；S31、上位机设定暂态过电压参数，输出得到暂态过电压的幅值Us和暂态过电压的波形，上位机控制暂态过电压发生器使其输出暂态过电压至放电间隙S32、分别通过复合高压测量模块测量及电流监测线圈采集得到变压器套管中导电杆上的电压U及接地引下线上的电流I，并分别将测量得到的电压U和电流I输至数据处理与无线传输模块；S33、通过比对得到变压器套管中导电杆上的电压最大值Um传输至上位机进行保存；S34、通过比对得到接地引下线上的电流最大值Im并将接地引下线上的电流最大值Im作为一组变压器套管复合杂散电流测量值传输至上位机进行保存；其中，所述暂态过电压的波形设为10350μs；S4、获取多组变压器套管复合杂散电流测量数据；上位机重新设定试验箱的内部温度Tj，重复步骤S2～S3得到L组变压器套管复合杂散电流测量数据；其中，所述试验箱的内部温度Tj在温度区间[T1，T2]内间隔ΔT均匀取值；具体地，间隔ΔT计算公式如下： 式1中，ΔT为温度区间[T1，T2]内温度间隔；T1、T2为试验箱内部实时温度Tm的最小值、最大值；L为变压器套管复合杂散电流测量数据组数；S5、基于变压器套管复合杂散电流理论计算公式计算得到变压器套管复合杂散电流理论计算数据；S51、基于在温度区间[T1，T2]内间隔ΔT均匀取值得到的多个试验箱的内部温度；S52、根据变压器套管复合杂散电流理论计算公式多次计算得到多个试验箱内部温度下相对应的变压器套管复合杂散电流理论计算值Ct： 式2中，Ct为变压器套管复合杂散电流理论计算值；Ures为变压器套管的额定电压；Ur为工频电压有效值；Um为变压器套管中导电杆上的电压最大值；Sm为试验箱的内部实时湿度；Tm为试验箱的内部实时温度； 为高斯误差系数；x为积分变量；S53、基于多个试验箱内部温度下相对应的变压器套管复合杂散电流理论计算值Ct得到变压器套管复合杂散电流理论计算数据；S6、基于多组变压器套管复合杂散电流测量数据和变压器套管复合杂散电流理论计算数据，求解得到高斯误差系数的最优解；所述最优解的寻找过程包括：1随机生成初始解即高斯误差系数建立适应度函数 式3中，表示适应度函数；L为变压器套管复合杂散电流测量数据组数；Ctk为第k个温度下变压器套管复合杂散电流理论计算值；Imk为第k个温度下变压器套管复合杂散电流测量值；2产生扰动新解即高斯误差系数并判断是否满足若满足，则初始解即高斯误差系数为新解；反之，则高斯误差系数为新解；3判断是否满足终止条件：若满足，则运算结束输出得到最优解否则，返回至步骤2直至满足终止条件；S7、基于最优解优化变压器套管复合杂散电流理论计算公式得到目标变压器套管复合杂散电流理论计算公式及目标变压器套管复合杂散电流理论计算值；所述目标变压器套管复合杂散电流理论计算公式如下： 式4中，Cte为目标变压器套管复合杂散电流理论计算值；Ures为变压器套管的额定电压；Ur为工频电压有效值；Um为变压器套管中导电杆上的电压最大值；Sm为试验箱的内部实时湿度；Tm为试验箱的内部实时温度； 为高斯误差系数的最优解；x为积分变量；S8、基于目标变压器套管复合杂散电流理论计算值计算得到变压器套管健康状态测评因子； 式5中，γ为变压器套管健康状态测评因子；Cte为目标变压器套管复合杂散电流理论计算值；Ib为变压器套管复合杂散电流的临界基准参量；S9、基于变压器套管健康状态测评因子对变压器套管健康状态进行测评；其具体测评过程如下：当γ∈0，0.58]时，表明变压器套管健康状态为优，无需进行检修；当γ∈0.58，0.74]时，表明变压器套管健康状态一般，需要增加巡检频次；当γ∈0.74，+∞时，表明变压器套管健康状态较差，需要进行检修。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 国网湖北省电力有限公司恩施供电公司 基于暂态过电压的变压器套管健康状态测评系统及方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD