ICS17.220.20 团体标准 T/SMA0025-2022 变压器直流偏磁多参量监测及评估导则 Guidelineformultiparametersmonitoringandtheevaluationof transformersDCmagneticbias 上海市计量协会发布2022-09-01发布 2022-09-15实施 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 I目  次 前  言..............................................................................II 1范围.................................................................................1 2规范性引用文件.......................................................................1 3术语和定义...........................................................................1 4变压器直流偏磁多参量监测要求.........................................................1 5基于多参量监测的直流偏磁影响程度评估方法.............................................3 附录A（资料性）基于logistics回归的直流偏磁多参量状态评估案例.........................7 附录B（资料性）变压器直流偏磁状态分析................................................10 全国团体标准信息平台 T/SMA0025-2022 II前  言 本标准按照《上海市计量协会标准管理办法》的要求，依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1 部分:标准的结构和编写》的规则起草。 本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由上海市计量协会电力专业委员会提出。 本标准由上海市计量协会归口并解释。 本标准起草单位：国网上海市电力公司电力科学研究院、南京导纳能科技有限公司、北京国网富达 科技发展有限责任公司、上海电力大学、华东电力试验研究院有限公司。 本标准主要起草人：吴天逸、陈璐、徐湘忆、苏磊、黄华、倪鹤立、韦海荣、吴有文、郭志广、贾 跟卯、赵丹丹、李峰、赵文彬、李晓华。 本标准2022年9月首次发布。 全国团体标准信息平台 T/SMA0025-2022 1变压器直流偏磁多参量监测及评估导则 1范围 本文件规定了电力变压器直流偏磁的多参量监测方法以及基于多参量监测的变压器直流偏磁影响 程度的评估方法。 本文件适用于系统电压等级为110kV及以上电力变压器的直流偏磁多参量监测，以及变压器直流偏 磁影响程度的评估。其它电压等级参照执行。 2规范性引用文件 下列文件中的内容对于本文件的应用是必不可少的。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版 本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T1094.23-2019电力变压器第23部分：直流偏磁抑制装置 GB/T3785.1-2010电声学声级计第1部分：规范 DL/T1540油浸式交流电抗器（变压器）运行振动测量方法 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 变压器直流偏磁DCmagneticbiasoftransformers 由于中性点直流流入变压器绕组,造成铁心工作的磁化曲线发生偏磁,导致的变压器振动、噪声信号 随之增大、变压器损耗发热增加的现象。 注:改写GB/T1094.23-2019,定义3.1 3.2 变压器直流偏磁多参量监测multiparametersmonitoringoftransformersDCmagneticbias 为评估变压器受直流偏磁影响,在线监测变压器中性点直流电流、本体振动和噪声。 3.3 变压器直流偏磁影响程度值impactdegreevalueoftransformersDCmagneticbias 基于变压器中性点直流电流、本体振动和噪声信号计算得到的用于判断变压器受直流偏磁影响程度 的数值。 4变压器直流偏磁多参量监测要求 全国团体标准信息平台 T/SMA0025-2022 24.1监测方法概述 直流偏磁多参量监测包括变压器中性点直流电流监测、变压器本体振动监测和噪声监测。监测系统 通常包括变压器中性点直流电流监测装置、变压器本体振动监测装置、变压器本体噪声监测装置和数据 采集控制模块,系统示意图如图1所示。 说明： 1——变压器中性点直流电流监测装置,安装在变压器中性点接地引下线处，可采用电压电阻方法 或者采用霍尔传感器、磁阻式电流传感器、光纤电流互感器等传感器开展监测； 2——变压器本体振动监测装置,振动传感器安装紧贴于变压器壁，可采用振动加速度传感器、振 动速度传感器进行监测； 3——变压器本体噪声监测装置,采用A计权值的声级计固定安装在变压器附近的钢结构处，测点根 据实际条件布置1个或若干个； 4——数据采集控制模块。 图1直流偏磁多参量监测系统示意图 4.2工作环境条件 直流偏磁多参量监测装置的正常工作条件如下: a)工作温度：-40℃～60℃（传感器），－30℃～55℃（数据采集控制模块）； b)环境湿度：5%～95%； c)大气压力：85kPa～106kPa； d)最大风速：35m/s(离地面10m高，10min平均风速)。 4.3监测装置技术要求 4.3.1中性点直流电流监测装置 中性点直流电流监测范围和精度要求如下： a)测量范围：-80A～80A； b)测量误差：I＞10A或I＜-10A时不超过±1%、-10A≤I≤10A时不超过±0.1A。 4.3.2振动监测装置 全国团体标准信息平台 T/SMA0025-2022 3振动监测范围、频率响应和灵敏度要求如下： a)位移峰峰值测量范围：0.1μm～400μm； b)加速度测量范围：-10g～10g； c)频率响应：5Hz～3000Hz，频率响应的相对误差应不大于±5%； d)传感器灵敏度：100mV/g～500mV/g。。 4.3.3噪声监测装置 噪声监测的范围和频率响应要求如下： a)动态范围：30dB～130dB（A）； b)频率响应：20Hz～20kHz，频率计权和误差参照GB/T3785.1-2010中表2的规定。 4.4数据采集分析要求 直流偏磁多参量监测数据采集分析应满足以下要求： a)自动采集变压器中性点电流；采样频率不宜小于6.4kHz，中性点电流采样时间一般取20ms，每秒 计算电流平均值，得到中性点直流电流值并存储； b)自动采集变压器本体振动信号；采样频率不宜小于6.4kHz，振动信号采样时间一般取20ms,每秒 计算振动信号有效值及各频率分量并存储； c)自动采集变压器本体噪声；每秒读取声级计的A计权值并存储； d)可同步采集中性点直流电流、变压器振动信号、变压器噪声信号。同步误差不大于0.1ms； e)支持3个月以上的监测数据存储。 5基于多参量监测的直流偏磁影响程度评估方法 5.1概述 当变压器出现直流偏磁现象时，变压器中性点直流绝对值增大，伴随振动、噪声信号增大，因此在 多监测变量形成的高维参量空间上，变压器发生直流偏磁时的多参量（中性点直流绝对值、振动加速度、 噪声）监测数据空间分布与正常数据分布有明显差异。 通过直流偏磁多参量监测数据建立logistics回归模型，得到某监测时刻主变的直流偏磁影响程度 值，值区间在0~1之间。计算步骤如下： a)数据集进行预处理，删除例如监测量为零值，或者明显超出范围的数据； b)监测数据标记，发生直流偏磁现象的数据标记为1，未发生直流偏磁现象的数据标记为0；将标 记好的数据随机按合适比例分为训练集数据和测试集数据，训练集数据和测试集数据的比例一 般为7：3或8：2； c)监测数据归一化或标准化处理，并记录训练数据集的相关统计值。归一化处理一般采用Min-Max 归一化算法，标准化一般采用Z-Score算法； d)对训练集数据进行训练，建立logistics回归模型； e)用测试数据集进行测试，使得模型在测试集上的召回率≥90%，精确率≥90%，认为模型判断准 确；如果模型效果不达标，则调整模型正则系数λ，使模型评价效果达到要求； f)根据建立的模型，对待评估的监测数据进行直流偏磁影响程度值计算。 计算步骤如图2所示： 全国团体标准信息平台 T/SMA0025-2022 4 图2基于多参量监测的直流偏磁影响程度值计算步骤 具体的变压器直流偏磁影响程度建模评估过程可参考附录A。 5.2数据标记 通过开展直流偏磁多参量监测，建立包含中性点直流绝对值、振动加速度有效值、噪声值的直流偏 磁监测数据库，对数据训练集进行标记。数据标记过程中需要先对变压器的直流偏磁状态进行定性分析， 变压器直流偏磁状态分析可参考附录B。 将训练集数据标记为两类。 a)发生明显直流偏磁现象，中性点直流增大，同时振动、噪声信号也明显增加，这类监测数据标 记为1，如单极大地引起的直流偏磁现象一般较为明显，可标记为1； b)中性点直流值较小，同时振动、噪声信号也较小，没有发生直流偏磁现象，这类监测数据标记 为0，如地铁停运后的正常情况下，主变中性点直流、振动和噪声信号都较小