表征電力變壓器運行狀態(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大，對電力系統(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)運行中重要的一環(huán)，是讓不同電壓等級之間建立起聯(lián)系的重要設備，變壓器運行的穩(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，對整個電網(wǎng)意義重大。在電力變壓器長期運行的過程中，繞組故障和鐵芯故障是變壓器最常見的兩類故障。為了對變壓器進行在線監(jiān)測，對故障類型進行預判診斷，讓有重大隱患的變壓器及早退出運行，有必要開展一種能夠及時反應變壓器運行狀態(tài)的方法研究

2、。
　　本文對比了國內外常見的幾種在線監(jiān)測的方法，振動分析法具備快速、準確、低成本反應變壓器運行狀態(tài)的優(yōu)點。本文重點是以振動信號為基礎，討論如何建立各類狀態(tài)的特征模型，構建了一種新的提取音頻特征量的方法。
　　本文從變壓器的結構原理入手，探討油箱壁振動的來源和振動傳播途徑。建立了繞組的力學模型，對繞組壓緊力的變化進行推導計算，探討繞組狀態(tài)與壓緊力之間的關系;同時從磁場學概念出發(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行狀況下的振動信號，具有很明顯的頻譜特性。
　　為了更清楚地觀察這種頻譜特性，文章對采集到的數(shù)據(jù)進行了快速傅里葉變換(FFT)，完成了頻譜分析，應用數(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線，提取其中的音頻特征量，構建不同故障類型下的音頻特征庫模型。通過研究不同運行狀態(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)。
　　在此基礎上，本文設計了包含振動傳感器和M