【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于變壓器，具體涉及一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率響應分析方法。
技術介紹
1、電力變壓器按照用途分為升壓、降壓或聯絡變壓器；其工作原理是用來變換交流電壓和電流以傳輸交流電能的一種靜止電器。電力變壓器是電力系統中的重要設備，對電力系統安全運行意義重大；據統計，變壓器繞組是變壓器事故損壞的主要部件。因此，對變壓器繞組狀況進行試驗分析非常重要，變壓器繞組一般是銅或鋁導線制成漆包線繞制在鐵心上。
2、變壓器的繞組由于受力，導致繞組尺寸或形狀會發生變化：一是變壓器在出廠運輸或安裝過程中收到碰撞沖擊會發生斷股、移位、扭曲現象；二是變壓器在運行中受到短路電流沖擊或運行中電動力的作用，會導致繞組變形的情況；嚴重的時候可能導致變壓器短路、燒毀的事故。電力變壓器的繞組變形定義為：電力變壓器繞組在遭受短路電流沖擊或在運輸過程中遭受沖撞時，在電動力或機械力作用下發生的軸向或徑向尺寸變化，通常表現為繞組局部扭曲、鼓包或位移等特征。對于變壓器的繞組變形檢測方法一般有兩種：一種是低電壓阻抗法，比較變壓器三相繞組的低電壓阻抗與設計值的偏差程度來確定繞組的變形情況；另一種是頻率響應分析法，通過繞組在不同頻率?1khz~1mhz?下的響應特性曲線和出廠特性曲線比較其相關系數來確定繞組變形程度。
3、由于發電廠采用的電力變壓器，大部分的主變高壓側采用封閉套管連接到gis部分，油浸式封閉套管或六氟化硫氣體絕緣式封閉套管，一般試驗采用通過套管末屏連接，并未直接連接變壓器繞組，導致繞組的二端口網絡模型發生了變化，傳統頻響測試設備是基
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有試驗方式由于現場檢測條件限制導致變壓器繞組頻率響應特性曲線測試結果不準確的問題，提出了一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率響應分析方法。
2、為達到上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率響應分析方法，包括如下步驟：
4、構建帶末屏的變壓器繞組二端口網絡模型，所述帶末屏的變壓器繞組二端口網絡模型的分布參數包括線性電阻、電感、電容和末屏電容；
5、在變壓器繞組的無源線性二端口網絡的末屏支路接入有源補償帶通濾波器；
6、將繞組變形測試儀接入帶末屏的變壓器繞組二端口網絡模型與濾波器之間進行變壓器頻率響應分析。
7、進一步地，在變壓器繞組的無源線性二端口網絡的末屏支路接入有源補償帶通濾波器，具體為：
8、在變壓器繞組的無源線性二端口網絡的末屏支路接入可變電感形成lc串聯電路，在可變電感兩端并聯接入控制單元組成有源補償帶通濾波器。
9、進一步地，所述控制單元由末屏參數輸入單元、試驗信號頻率測量單元、lc電路計算單元和可變電抗器控制單元組成。
10、進一步地，所述有源補償帶通濾波器的參數獲得步驟如下：
11、在末屏參數輸入單元輸入末屏電容值后，利用試驗信號頻率測量單元測量得到試驗信號頻率，將末屏電容值與試驗信號頻率輸入lc電路計算單元計算得到不同試驗信號頻率下的電抗值，通過電抗器控制單元調節電抗值獲得濾波器參數。
12、進一步地，所述lc電路計算單元根據lc串聯電路的諧振頻率公式建立繞組變形的電抗頻率函數，獲得連續變化的電抗值。
13、進一步地，所述lc串聯電路的諧振頻率公式如下式所示：
14、
15、其中，為lc串聯電路的諧振頻率，l為電感值，c為電容值。
16、進一步地，所述繞組變形的電抗頻率函數如下式所示：
17、
18、其中，l（f）為繞組變形的電抗頻率函數，為lc串聯電路的諧振頻率，?c為電容值。
19、一種有源補償帶通濾波器，包括可變電感，所述可變電感的兩端并聯控制單元，所述控制單元包括末屏參數輸入單元、試驗信號頻率測量單元、lc電路計算單元、可變電抗器控制單元。
20、進一步地，帶通濾波器設置二端口。
21、一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率響應分析裝置，其特征在于，包括繞組變形試驗設備，所述繞組變形試驗設備的一端連接變壓器的套管的末屏，所述繞組變形試驗設備的另一端連接有源補償帶通濾波器的一端，所述有源補償帶通濾波器的另一端與變壓器的套管的末屏連接。
22、與現有技術相比，本專利技術具有以下有益的技術效果：
23、本專利技術提出的一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率響應分析方法，基于包含末屏的變壓器二端口網絡模型頻譜響應特性曲線的濾波器設計，構建了帶末屏的二端口網絡模型結構，利用此模型作為設計對象，形成一套有源數字濾波設備和軟件數字濾波器消除末屏對主變繞組二端口網絡模型的影響，能夠得到單純的變壓器繞組頻率響應特性曲線，克服了由于現場檢測條件限制導致變壓器繞組頻率響應特性曲線測試結果不準確的問題。
24、進一步地，由于無需拆除高壓側套管接線，使變壓器檢修工作量大幅度減少，一方面減少現場工作風險，另一方面縮短檢修時間；由于變壓器出廠交接的頻率響應特性曲線是單純反映繞組特性的曲線，采用此種方法可以得到具備可比性的特性曲線以比較變壓器的歷史曲線；提升變壓器頻譜響應試驗設備性能，增強頻譜響應測試儀的適用性，提升檢測能力；在現有設備上進行數字信號處理或硬件濾波，無需對設備本身進行改造，只需要將硬件濾波器接入試驗回路即可達到性能要求。
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1.一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率響應分析方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率響應分析方法，其特征在于，在變壓器繞組的無源線性二端口網絡的末屏支路接入有源補償帶通濾波器，具體為：
3.根據權利要求2所述的一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率響應分析方法，其特征在于，所述控制單元由末屏參數輸入單元、試驗信號頻率測量單元、LC電路計算單元和可變電抗器控制單元組成。
4.根據權利要求3所述的一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率響應分析方法，其特征在于，所述有源補償帶通濾波器的參數獲得步驟如下：
5.根據權利要求4所述的一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率響應分析方法，其特征在于，所述LC電路計算單元根據LC串聯電路的諧振頻率公式建立繞組變形的電抗頻率函數，獲得連續變化的電抗值。
6.根據權利要求5所述的一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率響應分析方法，其特征在于，所述LC串聯電路的諧振頻率公式如下式所示：
7.根據權利要求6所述的一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率
8.一種有源補償帶通濾波器，其特征在于，包括可變電感，所述可變電感的兩端并聯控制單元，所述控制單元包括末屏參數輸入單元、試驗信號頻率測量單元、LC電路計算單元、可變電抗器控制單元。
9.根據權利要求8所述的一種有源補償帶通濾波器，其特征在于，帶通濾波器設置二端口。
10.一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率響應分析裝置，其特征在于，包括繞組變形試驗設備，所述繞組變形試驗設備的一端連接變壓器的套管的末屏，所述繞組變形試驗設備的另一端連接有源補償帶通濾波器的一端，所述有源補償帶通濾波器的另一端與變壓器的套管的末屏連接。
...【技術特征摘要】
1.一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率響應分析方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率響應分析方法，其特征在于，在變壓器繞組的無源線性二端口網絡的末屏支路接入有源補償帶通濾波器，具體為：
3.根據權利要求2所述的一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率響應分析方法，其特征在于，所述控制單元由末屏參數輸入單元、試驗信號頻率測量單元、lc電路計算單元和可變電抗器控制單元組成。
4.根據權利要求3所述的一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率響應分析方法，其特征在于，所述有源補償帶通濾波器的參數獲得步驟如下：
5.根據權利要求4所述的一種基于數字信號濾波器的變壓器頻率響應分析方法，其特征在于，所述lc電路計算單元根據lc串聯電路的諧振頻率公式建立繞組變形的電抗頻率函數，獲得連續變化的電抗值。
6.根據權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙鐸，楊進，吳智丁，戴俊，
申請(專利權)人：大唐水電科學技術研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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