一种在运变压器铁心状态异常监测方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，具体涉及一种在运变压器铁心状态异常监测方法、装置及存储介质。

背景技术

当变压器铁心或者绕组出现故障时，会导致铁心或绕组的机械振动状态出现异常；

针对这一原理，现有技术通常通过采集变压器的振动信号并分析其中的高频分量来检测变压器是否出现故障，

但是当实际运行中的变压器监测到振动分量出现高频时，无法区分是铁心导致还是绕组造成。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种在运变压器铁心状态异常监测方法、装置及存储介质，以解决现有技术中，通过采集变压器的振动信号并分析其中的高频分量来判断变压器故障时，无法具体判断到底是变压器铁心异常还是绕组异常的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种在运变压器铁心状态异常监测方法，所述方法包括：

获取目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率，当所述目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率均满足预设的负荷率阈值时；

将所述目标变压器所带的负荷转移至负荷转移变压器，使所述目标变压器处于空载运行状态；

采集空载运行状态下的目标变压器的空载运行振动信号，根据所述空载运行振动信号判断所述目标变压器的铁心机械状态是否出现异常。

优选地，

所述将所述目标变压器所带的负荷转移至负荷转移变压器后，对所述负荷转移变压器的油温进行监测，根据所述负荷转移变压器的油温监测数据，对所述负荷转移变压器进行保护。

优选地，

所述根据所述负荷转移变压器的油温监测数据，对所述负荷转移变压器进行保护包括：

获取所述负荷转移变压器的油温监测数据，将所述负荷转移变压器的油温监测数据与预设的油温阈值进行比较，若所述负荷转移变压器的油温超过预设的油温阈值，则将所述目标变压器转移的负荷重新转移回所述目标变压器。

优选地，

所述采集空载运行状态下的目标变压器的空载运行振动信号后，将所述目标变压器转移给所述负荷转移变压器的负荷重新转移回所述目标变压器。

优选地，

所述根据所述空载运行振动信号判断所述目标变压器的铁心机械状态是否出现异常包括：

对所述空载运行振动信号进行分析处理，提取所述空载运行振动信号中的高频振动分量，若所述空载运行振动信号中的高频振动分量超过预设的高频振动分量预警值，则判断所述目标变压器的铁心机械状态异常，否则，判断所述目标变压器的铁心机械状态正常。

优选地，

所述目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率均满足预设的负荷率阈值包括：

所述目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率均同时小于百分之50。

优选地，

所述将所述目标变压器所带的负荷转移至负荷转移变压器，使所述目标变压器处于空载运行状态包括：

将所述目标变压器所带的负荷按照预设的转移分量逐级转移至负荷转移变压器，并对所述目标变压器的负荷率持续进行监测，直到所述目标变压器的负荷率为0，使得所述目标变压器处于空载运行状态。

优选地，

所述将所述目标变压器所带的负荷按照预设的转移分量逐级转移至负荷转移变压器的同时，对所述目标变压器的负荷率持续进行监测，直到所述目标变压器的负荷率为0，使得所述目标变压器处于空载运行状态。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种在运变压器铁心状态异常监测装置，所述装置包括：

负荷监测模块：用于获取目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率，当所述目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率均满足预设的负荷率阈值时；

负荷转移模块：用于将所述目标变压器所带的负荷转移至负荷转移变压器，使所述目标变压器处于空载运行状态；

异常判断模块：用于采集空载运行状态下的目标变压器的空载运行振动信号，根据所述空载运行振动信号判断所述目标变压器的铁心机械状态是否出现异常。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被主控器执行时，实现上述的方法中的各个步骤。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请通过检测目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率，在满足预设的转移条件的情况下，将目标变压器上的负荷转移至负荷转移变压器，使得目标变压器处于空载运行状态下，在空载运行状态下再采集目标变压器的空载运行振动信号，从而排除绕组的干扰，根据空载运行振动信号提取高频分量，从而判断目标变压器的铁心是否出现异常，相较于现有技术直接提取振动信号，可以精准的定位是否为铁心出现异常。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种在运变压器铁心状态异常监测方法的流程示意图；

图2是根据另一示例性实施例示出的一种在运变压器铁心状态异常监测装置的系统示意图；

附图中：1-负荷监测模块，2-负荷转移模块，3-异常判断模块。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例一

图1是根据一示例性实施例示出的一种在运变压器铁心状态异常监测方法的流程示意图，所述方法包括：

S1，获取目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率，当所述目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率均满足预设的负荷率阈值时；

S2，将所述目标变压器所带的负荷转移至负荷转移变压器，使所述目标变压器处于空载运行状态；

S3，采集空载运行状态下的目标变压器的空载运行振动信号，根据所述空载运行振动信号判断所述目标变压器的铁心机械状态是否出现异常；

可以理解的是，本申请选定想要检测的变压器作为目标变压器，在电站的其他变压器中选择负荷率小于预设的负荷率阈值的变压器作为负荷转移变压器，当目标变压器的负荷率同样小于预设的负荷率阈值时，将目标变压器上的负荷转移至负荷转移变压器，使得目标变压器上的负荷率为0，也就是目标变压器处于空载运行状态，然后通过振动传感器等数据采集元器件采集空载运行状态下的目标变压器的空载运行振动信号，由于目标变压器空载运行，此时的振动信号将由铁心产生，而不是铁心和绕组共同产生，此时采集的空载运行振动信号可以看做为铁心振动信号，然后根据此时空载运行振动信号分析变压器铁心是否出现异常；本申请通过检测目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率，在满足预设的转移条件的情况下，将目标变压器上的负荷转移至负荷转移变压器，使得目标变压器处于空载运行状态下，在空载运行状态下再采集目标变压器的空载运行振动信号，从而排除绕组的干扰，根据空载运行振动信号提取高频分量，从而判断目标变压器的铁心是否出现异常，相较于现有技术直接提取振动信号，可以精准的定位是否为铁心出现异常。

优选地，

所述将所述目标变压器所带的负荷转移至负荷转移变压器后，对所述负荷转移变压器的油温进行监测，根据所述负荷转移变压器的油温监测数据，对所述负荷转移变压器进行保护；

可以理解的是，由于目标变压器的负荷被转移到了负荷转移变压器上，所以此时的负荷转移变压器上的负荷率超过与其正常工作时的负荷率，虽然由于设定了负荷率阈值，使得负荷转移变压器的负荷率并不会超过其承受范围，但是仍然需要注意对负荷转移变压器的保护，而负荷转移变压器的负载率与其油温是正相关的关系，因此，通过检测负荷转移变压器的油温就可以知道负荷转移变压器是否过载，并做出相应的保护措施，而负荷转移变压器的油温的采集可以通过油温传感器等现有技术中较为成熟的元器件，此处不做过多的赘述。

优选地，

所述根据所述负荷转移变压器的油温监测数据，对所述负荷转移变压器进行保护包括：

获取所述负荷转移变压器的油温监测数据，将所述负荷转移变压器的油温监测数据与预设的油温阈值进行比较，若所述负荷转移变压器的油温超过预设的油温阈值，则将所述目标变压器转移的负荷重新转移回所述目标变压器；

可以理解的是，采集到负荷转移变压器的实时油温之后，将实时油温与预设的油温阈值进行比较，若负荷转移变压器的油温超过了预设的油温阈值，表明此时的负荷转移变压器可能处于过载的状态，为了保护负荷转移变压器，本申请选择的方案是将转移到负荷转移变压器上的负荷重新转移到目标变压器上，使得负荷转移变压器回到原来的负荷率上，并在变电站范围内寻找其他满足预设的负荷率阈值的变压器作为新的负荷转移变压器进行目标变压器的负荷转移对象。

优选地，

所述采集空载运行状态下的目标变压器的空载运行振动信号后，将所述目标变压器转移给所述负荷转移变压器的负荷重新转移回所述目标变压器；

可以理解的是，同样的，为了保护负荷转移变压器，在采集到目标变压器的空载运行振动信号后，需要立刻将转移到负荷转移变压器上的负荷重新转移回目标变压器上，使得目标变压器与负荷转移变压器均回到正常工作的状态。

优选地，

所述根据所述空载运行振动信号判断所述目标变压器的铁心机械状态是否出现异常包括：

对所述空载运行振动信号进行分析处理，提取所述空载运行振动信号中的高频振动分量，若所述空载运行振动信号中的高频振动分量超过预设的高频振动分量预警值，则判断所述目标变压器的铁心机械状态异常，否则，判断所述目标变压器的铁心机械状态正常；

可以理解的是，上述已经描述过，空载运行振动信号排除了绕组的干扰，可以看做是铁心的振动信号，此时就可以按照现有技术的方案，提取空载运行振动信号中的高频振动分量，并将提取出的高频振动分量与预设的高频振动分量预警值进行比较，若高于该预警值，则表明铁心机械状态异常，若低于该预警值，则表明铁兴机械状态正常。

优选地，

所述目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率均满足预设的负荷率阈值包括：

所述目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率均同时小于百分之50；

可以理解的是，之所以将目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率均设定为小于百分之50，则是为了避免目标变压器自身的负荷率过高，导致负荷转移变压器不能承载，或负荷转移变压器自身的负荷率过高，负荷转移变压器承载的转移负荷有限，不能使目标变压器处于空载运行状态，因此，当目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率均小于百分之50时，目标变压器在转移完自身所有的负荷的同时，负荷转移变压器也不会处于过载运行状态，充分保护负荷转移变压器。

优选地，

所述将所述目标变压器所带的负荷转移至负荷转移变压器，使所述目标变压器处于空载运行状态包括：

将所述目标变压器所带的负荷按照预设的转移分量逐级转移至负荷转移变压器，并对所述目标变压器的负荷率持续进行监测，直到所述目标变压器的负荷率为0，使得所述目标变压器处于空载运行状态；

可以理解的是，目标变压器的负荷向负荷转移变压器的转移过程中，如果负荷转移变压器骤然多出一部分负荷，会增加负荷转移变压器出现故障的概率，因此，目标变压器上的负荷需要逐渐缓慢的转移到负荷转移变压器中，在这个过程中，需要实时监测负荷转移变压器的油温，一旦油温超过设定的阈值，则停止转移，并将已将转移的负荷重新转移回目标变压器上。

优选地，

所述将所述目标变压器所带的负荷按照预设的转移分量逐级转移至负荷转移变压器的同时，对所述目标变压器的负荷率持续进行监测，直到所述目标变压器的负荷率为0，使得所述目标变压器处于空载运行状态；

可以理解的是，本申请的关键在于目标变压器处于空载运行状态，因此必须保证目标变压器的负荷率为0，因此在负荷转移过程中对目标变压器的负荷率持续进行监测，直到目标变压器的负荷率降到0为止。

值得强调的是，为了实现上述的方法，本实施例还公开了对应的实现模块，如下所示：

主要包含负荷监测模块、负荷控制模块、变压器油温监测模块、振动监测处理模块如下模块，各模块功能如下：

当负荷监测模块监测到目标变压器与负荷转移变压器负荷率均同时小于50％时，负荷控制模块自动置于解锁状态，否则，置于闭锁状态，当负荷控制模块处于解锁状态时，可根据需求将目标变压器所带负荷逐级转移到负荷转移变压器上，使目标变压器处于空载运行状态，并触发振动监测处理模块采集目标变压器处于空载运行时的振动信号。

负荷转移后，立即启动变压器油温监测模块，对负荷转移变压器的油温进行监测，以保护变压器运行。

空载运行振动信号采集结束后，再次启动负荷控制装置，将前述转移负荷重新转移回目标变压器，在振动信号采集期间，若监测到负荷转移变压器的油温超过报警值的情况，立即启动负荷控制装置，将前述转移负荷重新转移回目标变压器；

振动监测处理模块内置评估算法，可对采集的振动信号进行分析处理，提取振动信号中的振动高频分量；

若空载时振动信号高频振动分量超过预警值，即判断为铁心机械状态异常，否则，判断铁心机械状态正常。

实施例二：

图2是根据另一示例性实施例示出的一种在运变压器铁心状态异常监测装置的系统示意图，所述装置包括：

负荷监测模块1：用于获取目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率，当所述目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率均满足预设的负荷率阈值时；

负荷转移模块2：用于将所述目标变压器所带的负荷转移至负荷转移变压器，使所述目标变压器处于空载运行状态；

异常判断模块3：用于采集空载运行状态下的目标变压器的空载运行振动信号，根据所述空载运行振动信号判断所述目标变压器的铁心机械状态是否出现异常；

可以理解的是，通过负荷监测模块1用于获取目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率，当所述目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率均满足预设的负荷率阈值时；通过负荷转移模块2用于将所述目标变压器所带的负荷转移至负荷转移变压器，使所述目标变压器处于空载运行状态；通过异常判断模块3用于采集空载运行状态下的目标变压器的空载运行振动信号，根据所述空载运行振动信号判断所述目标变压器的铁心机械状态是否出现异常；本申请通过检测目标变压器以及负荷转移变压器的负荷率，在满足预设的转移条件的情况下，将目标变压器上的负荷转移至负荷转移变压器，使得目标变压器处于空载运行状态下，在空载运行状态下再采集目标变压器的空载运行振动信号，从而排除绕组的干扰，根据空载运行振动信号提取高频分量，从而判断目标变压器的铁心是否出现异常，相较于现有技术直接提取振动信号，可以精准的定位是否为铁心出现异常。

实施例三：

本实施例提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被主控器执行时，实现上述方法中的各个步骤；

可以理解的是，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。