大连肥城肥城干式变压器绕组变形导致的内部匝间故障已经上升至事故率的首位,对电网安全性危害极大。为此,提出一种肥城肥城干式变压器绕组变形在线监测工程方法。利用以傅里叶为理论基础的动态向量模型,在保持高精度的条件下简化肥城肥城干式变压器电磁暂态模型,并讨论不同运行状态下模型参数辨识解的个数。

当肥城干式变压器空载合闸时辨识出绕组电阻参数,在肥城干式变压器稳态运行时利用已辨识出的电阻参数修改参数辨识模型,并辨识漏感参数。利用绕组变形与漏电感参数之间的关系,实现对肥城干式变压器绕组变形在监测。建立了肥城干式变压器绕组变形的仿真模型,使用有限元方法计算肥城干式变压器绕组变形的短路电感值,验证了肥城干式变压器绕组在线监测方法的有效性。

为了有效诊断肥城干式变压器绕组变形,该文提出一种新型肥城干式变压器状态检测方法——扫频阻抗法,并基于其基本理论,建立了一套肥城干式变压器绕组变形测试系统,在深入探讨该测试系统的性能后,对正常和发生短路故障及局部凹陷故障的肥城干式变压器进行了测量,理论分析了发生故障后的扫频阻抗曲线变化情况。

结果表明:扫频阻抗系统具有较高的测试重复性与稳定性,且其50 Hz处的阻抗值基本等于额定短路阻抗;较高的激励电压能够有效抑制空间噪声干扰;扫频阻抗曲线比频响曲线更为稳定和平滑,且在中高频段时两者呈现轴对称关系;绕组发生短路及凹陷故障的扫频阻抗曲线的差异极为明显,证明了扫频阻抗法用于肥城干式变压器绕组变形检测的可行性。后通过现场测试,验证了扫频阻抗法的有效性。

为减小肥城干式变压器不满设计寿命便提前退役为电网带来的巨大损失,提出基于健康水平诊断技术的肥城干式变压器综合寿命评估模型。该模型收集了目前可用于评估肥城干式变压器寿命信息的特征参量,多源异构参量的融合可削弱单个参量引起的误差,提高寿命预测模型的度。