(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210866929.7 (22)申请日 2022.07.22 (71)申请人 国网江西省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 330000 江西省南昌市青山湖区民营 科技园内民强路88号检测试验中心科 研楼(第1-1 1层) 申请人 国家电网有限公司 (72)发明人 曾磊磊　王鹏　万华　曾鑫　张宇　 晏年平　李唐兵　缪雪梅　童超　 童涛　徐碧川　 (74)专利代理 机构 南昌贤达专利代理事务所 (普通合伙) 36136 专利代理师 潘金凤(51)Int.Cl. G01R 31/12(2006.01) G01R 31/62(2020.01) G01N 30/02(2006.01) (54)发明名称 一种特高压换流变压器放电性故障诊断方 法 (57)摘要 本发明公开了一种特高压换流变压器放电 性故障诊断方法， 涉及变压器故障诊断技术领 域， 提取油中溶解气体特征信息， 进行三比值编 码， 对特高压换流变压器放电性故障进行判断， 所述气体特征信息包括气体种类和气体含量， 所 述气体种类至少包括C2H4、 C2H2、 H2、 CH4、 C2H6的一 种或多种， 所述三比值为以下气体含量的比值： C2H4/C2H2， H2/CH4， C2H6/C2H4。 本发明能够有效对 特高压换流变压器的放电性故障实现精准识别 与诊断， 即能够实现对低能放电、 局部放电和电 弧放电进行精准识别。 权利要求书1页 说明书5页 CN 115291051 A 2022.11.04 CN 115291051 A 1.一种特高压换流变压器放电性故障诊断方法， 其特征在于， 提取油中溶解气体特征 信息， 进行三比值编 码， 对特高压换流变压器放电性 故障进行判断， 所述气 体特征信息包括 气体种类和 气体体积含量， 所述气体种类至少包括C2H4、 C2H2、 H2、 CH4、 C2H6的一种或多种， 所 述三比值为以下气体 体积含量的比值： C2H4/C2H2， H2/CH4， C2H6/C2H4。 2.根据权利要求1所述的一种特高压换流变压器放电性故障诊断方法， 其特征在于， 所 述三比值的编码规则如下： 当C2H4/C2H2≤1/3， 其编码赋值为2； H2/CH4≤1/3， 其编码赋值为2， C2H6/C2H4≤1/3， 其编 码赋值为2； 当1/3＜C2H4/C2H2≤1， 其编码赋值为1； 1/3＜H2/CH4≤1， 其编码赋值为2； 1/3＜C2H6/C2H4 ≤1， 其编码赋值 为1； 当1＜C2H4/C2H2≤10， 其编码赋值为1； 1＜H2/CH4≤10， 其编码赋值为0； 1＜ C2H6/C2H4≤10 编码赋值 为0； 当C2H4/C2H2＞10时， 其编码赋值为0； H2/CH4＞10其编码赋值为1； C2H6/C2H4＞10， 其编码 赋值为0。 3.根据权利要求1所述的一种特高压换流变压器放电性故障诊断方法， 其特征在于， 所 述特高压换流变压器放电性故障包括局部放电、 低能放电和电弧放电。 4.根据权利要求3所述的一种特高压换流变压器放电性故障诊断方法， 其特征在于， 所 述局部放电包括油中气泡、 杂质以及绝缘纸板毛刺和高湿引发的非贯穿性的低能量密度放 电。 5.根据权利要求3所述的一种特高压换流变压器放电性故障诊断方法， 其特征在于， 所 述低能放电包括： 变压器中不同电位间连接不良或电位悬浮引起的火花放电， 绝缘纸板、 垫 块胶合处或表面 沿面放电， 主、 漏磁通回路上两个相 邻导体之 间的放电， 以及特高压换流变 压器极性选择开关动作切断容 性电流。 6.根据权利要求3所述的一种特高压换流变压器放电性故障诊断方法， 其特征在于， 所 述电弧放电包括： 变压器中绕组匝间、 层间、 饼间闪络， 绕组或引线对地闪络， 分接引线间油 隙闪络的高能量 放电。 7.根据权利要求3所述的一种特高压换流变压器放电性故障诊断方法， 其特征在于， 所 述三比值编码的顺序为C2H4/C2H2， H2/CH4， C2H6/C2H4。 8.根据权利要求7所述的一种特高压换流变压器放电性故障诊断方法， 其特征在于， 所 述特高压换流变压器的局部放电、 低能放电和电弧放电三种放电性 故障对应的三比值编码 如下； 所述特高压换流变压器局部放电故障对应的三比值编码为： 201或212； 所述特高压换流变压器低能放电故障对应的三比值编码为： 101、 120、 122、 200、 210、 211或222； 所述特高压换流变压器电弧放电故障对应的三比值编码为： 100、 102、 110、 111、 112或 202。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115291051 A 2一种特高压换流变压器放电性故障诊断方 法 技术领域 [0001]本发明涉及变压器故障诊断技术领域， 具体是一种特高压换流变压器放电性故障 诊断方法。 背景技术 [0002]特高压直流输电工程作为能源输送的高速通道， 具有输送容量大、 线路损耗小、 线 路造价低等特点， 其受电端可支持多个二级变电站的电力输送， 有利于能源的二次优化分 配。 特高压换流变压器是构成直流输电回路的核心设备， 是目前全球电网内电压等级最高、 含油量最多、 结构最复杂、 造价最高的主设备之一， 一旦发生故障， 将危及大范围电网的安 全稳定运行， 甚至威胁运检人员的生命安全。 因此亟需研究特高压换流变压器的故障诊断 方法， 及时识别内部故障， 并提出针对性的运维检修策略。 [0003]变压器的内部故障主要包括过热性故障和放电性故障， 这些故障往往伴随着异常 产气特征。 因此， 分析提取油中溶解气 体信息是识别变压器的内部故障的重要手段。 目前广 泛采用的三比值法来诊断变压器的内部故障， 即利用故障产生的五种气体(CH4、 C2H4、 C2H6、 C2H2、 H2)的三对比值(C2H2/C2H4， CH4/H2， C2H4/C2H6)的编码组合来实现故障识别与诊断。 然 而， 三比值法是基于交流变压器的热动力学与实践总 结得出。 特高压换流变压器在承受交 流电压的基础上， 还需承受直流电压与极性反转电压， 其运行工况、 内部油纸绝缘结构等与 交流变压器差异较大， 导致两者的放电性故障产气特征不同， 因此常规的三比值法不适用 于特高压换流变压器的放电性故障诊断， 会导 致故障误报和漏报， 增 加运检人员负担 。 发明内容 [0004]本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一， 提供一种特高压换 流变压器放电性故障诊断方法。 [0005]本发明的技 术解决方案如下： [0006]一种特高压换流变压器放电性故障诊断方法， 提取油中溶解气体特征信息， 进行 三比值编码， 对特高压换流变压器放电性故障进行判断， 所述气体特征信息包括气体种类 和气体体积含量， 所述气体种类至少包括C2H4、 C2H2、 H2、 CH4、 C2H6的一种或多种， 所述三比值 为以下气体 体积含量的比值： C2H4/C2H2， H2/CH4， C2H6/C2H4。 [0007]进一步地， 所述三比值的编码规则如下： [0008]当C2H4/C2H2≤1/3， 其编码赋值为2； H2/CH4≤1/3， 其编码赋值为2， C2H6/C2H4≤1/3， 其编码赋值 为2； [0009]当1/3＜C2H4/C2H2≤1， 其编码赋值为1； 1/3＜H2/CH4≤1， 其编码赋值为2； 1/3＜ C2H6/C2H4≤1， 其编码赋值 为1； [0010]当1＜C2H4/C2H2≤10， 其编码赋值为1； 1＜H2/CH4≤10， 其编码赋值为0； 1＜C2H6/ C2H4≤10编码赋值 为0； [0011]当C2H4/C2H2＞10时， 其编码赋值为0； H2/CH4＞10其编码 赋值为1； C2H6/C2H4＞10， 其说　明　书 1/5 页 3 CN 115291051 A 3