變壓器振動信號頻譜分布特征參數(shù)的提取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)計電氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體來講是一種變壓器振動信號頻譜分布特征參 數(shù)的提取方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力變壓器的正常穩(wěn)定運行是保障電力系統(tǒng)安全可靠的前提。研究表明電力變壓 器的繞組及鐵芯是發(fā)生故障最多的部件之一，由于變壓器繞組變形和鐵芯松動，引起機械 結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生改變，將導(dǎo)致變壓器本身機械結(jié)構(gòu)力學(xué)性能產(chǎn)生變化。振動特性檢測是評價 變壓器繞組及鐵芯運行狀況和診斷運行故障的有效方法。變壓器的繞組在通過負載電流 時,繞組間、線餅及線匝間將產(chǎn)生電動力，使繞組發(fā)生振動,振動頻率為2倍工頻，即100Hz。 在通過磁力線時鐵芯由于磁致伸縮效應(yīng)也將產(chǎn)生振動，頻率也為100Hz。繞組和鐵芯的振動 通過變壓器內(nèi)部緊固件和絕緣油傳遞到變壓器油箱壁，使變壓器油箱表面產(chǎn)生振動，因此 通過檢測變壓器油箱表面的振動信號，可實時監(jiān)測變壓器繞組及鐵芯的機械結(jié)構(gòu)狀況。通 過研究發(fā)現(xiàn)，變壓器油箱表面的振動由于受直流偏磁等其他因素影響，除了 IOOHz的分量 外還存在許多高頻諧波分量。在之前的振動研究中，對振動信號的頻譜分析缺乏深度挖掘， 未提取出直觀反映變壓器頻譜分布的特征參數(shù)，因此限制了振動檢測法在變壓器繞組及鐵 芯狀態(tài)檢測及故障診斷方面的運用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種變壓器振動信號頻譜分布特征參數(shù)的提取方法，從變壓 器振動信號的頻譜分布中提取出三個特征參數(shù)，用于變壓器繞組及鐵芯的運行狀態(tài)評估和 故障診斷。
[0004] 實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下：
[0005] -種變壓器振動信號頻譜分布特征參數(shù)的提取方法，包括
[0006] 步驟一：將加速度傳感器布置在變壓器殼體外表面，利用采集卡采集記錄變壓器 殼體的振動信號v(t)，其中，0 < t < ls，采樣率為25.6Ks/s ;
[0007] 步驟二：將振動信號v(t)進行功率譜分析，得到振動信號的功率譜
【主權(quán)項】
1. 一種變壓器振動信號頻譜分布特征參數(shù)的提取方法，其特征在于，包括 步驟一：將加速度傳感器布置在變壓器殼體外表面，利用采集卡采集記錄變壓器殼體 的振動信號V (t)，其中，O < t < ls，采樣率為25. 6Ks/s ; 步驟二：將振動信號v(t)進行功率譜分析，得到振動信號的功率譜
,其中τ為位移變量，〇彡τ彡Is; 步驟三：根據(jù)振動信號的功率譜P(f)，求取振動信號的頻譜能量分布百分比
2. 如權(quán)利要求1所述的變壓器振動信號頻譜分布特征參數(shù)的提取方法，其特征在于， 還包括根據(jù)振動信號的功率譜P(f)，求取振動信號的奇偶諧波能量比
的步驟，
3. 如權(quán)利要求2所述的變壓器振動信號頻譜分布特征參數(shù)的提取方法， 其特征在于，還包括根據(jù)振動信號的功率譜P(f)，求取振動信號的波形畸變比
的步驟，其中，Af= P (f) |f = 100, Ak= P (f) |f = 100k，pk = k，k = 2, 3, 4. · · 〇
4. 如權(quán)利要求1或2或3所述的變壓器振動信號頻譜分布特征參數(shù)的提取方法，其特 征在于，所述加速度傳感器的型號為PCB356A16,所述采集卡的型號為NI9234。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變壓器振動信號頻譜分布特征參數(shù)的提取方法，包括將加速度傳感器布置在變壓器殼體外表面，利用采集卡采集記錄變壓器殼體的振動信號的步驟；將振動信號進行功率譜分析，得到振動信號的功率譜的步驟；根據(jù)振動信號的功率譜，求取振動信號的頻譜能量分布百分比的步驟；還包括根據(jù)振動信號的功率譜，求取振動信號的奇偶諧波能量比的步驟以及根據(jù)振動信號的功率譜，求取振動信號的波形畸變比的步驟。本發(fā)明的技術(shù)效果在于，利用變壓器振動信號的頻譜能量分布百分比、奇偶諧波能量比和波形畸變比來定量描述變壓器振動信號的頻譜分布特征，能準確的反映出變壓器內(nèi)部繞組的松動和輕微形變，以及鐵芯和緊固件的松動。
【IPC分類】G01H17-00
【公開號】CN104677489
【申請?zhí)枴緾N201510106259
【發(fā)明人】丁登偉, 張星海, 蘭新生, 曹永興, 薛志航, 馬啟瀟
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月11日