表征電力變壓器運(yùn)行狀態(tài)的音頻特征量及其提取方法研究.pdf

1、隨著電網(wǎng)規(guī)模的增長和容量的擴(kuò)大，對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定都提出了更高的要求。電力變壓器是電網(wǎng)運(yùn)行中重要的一環(huán)，是讓不同電壓等級(jí)之間建立起聯(lián)系的重要設(shè)備，變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性以及可靠性很大程度上影響著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)意義重大。在電力變壓器長期運(yùn)行的過程中，繞組故障和鐵芯故障是變壓器最常見的兩類故障。為了對(duì)變壓器進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，對(duì)故障類型進(jìn)行預(yù)判診斷，讓有重大隱患的變壓器及早退出運(yùn)行，有必要開展一種能夠及時(shí)反應(yīng)變壓器運(yùn)行狀態(tài)的方法研究

2、。
　　本文對(duì)比了國內(nèi)外常見的幾種在線監(jiān)測(cè)的方法，振動(dòng)分析法具備快速、準(zhǔn)確、低成本反應(yīng)變壓器運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)點(diǎn)。本文重點(diǎn)是以振動(dòng)信號(hào)為基礎(chǔ)，討論如何建立各類狀態(tài)的特征模型，構(gòu)建了一種新的提取音頻特征量的方法。
　　本文從變壓器的結(jié)構(gòu)原理入手，探討油箱壁振動(dòng)的來源和振動(dòng)傳播途徑。建立了繞組的力學(xué)模型，對(duì)繞組壓緊力的變化進(jìn)行推導(dǎo)計(jì)算，探討繞組狀態(tài)與壓緊力之間的關(guān)系;同時(shí)從磁場(chǎng)學(xué)概念出發(fā)，研究了鐵芯的磁致伸縮原理及影響因素。研究表明，

3、鐵芯和繞組在不同運(yùn)行狀況下的振動(dòng)信號(hào)，具有很明顯的頻譜特性。
　　為了更清楚地觀察這種頻譜特性，文章對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了快速傅里葉變換(FFT)，完成了頻譜分析，應(yīng)用數(shù)字濾波器濾除掉無效的諧波成分，將反映鐵芯與繞組故障的諧波成分建立了包絡(luò)線，提取其中的音頻特征量，構(gòu)建不同故障類型下的音頻特征庫模型。通過研究不同運(yùn)行狀態(tài)下特征規(guī)律，從而可以找到判定故障類型、制定檢修方案的理論依據(jù)。
　　在此基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)了包含振動(dòng)傳感器和M