電力變壓器噪聲特性及評(píng)估系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展及隨之而來(lái)的城區(qū)電網(wǎng)改造需求，如何從源頭上尋找切實(shí)可行的變壓器降噪措施對(duì)制造廠及供電部門就顯得尤為重要。此外，變壓器的噪聲特性在其正常運(yùn)行與典型故障時(shí)也存在較大差異，因此，從監(jiān)測(cè)到的變壓器噪聲信號(hào)研究有效的變壓器故障檢測(cè)方法對(duì)確保變壓器的安全可靠運(yùn)行意義重大?；诖耍疚闹饕獜淖儔浩髟肼曁匦缘慕Ｓ?jì)算、變壓器噪聲的試驗(yàn)研究以及變壓器噪聲信號(hào)的聲紋識(shí)別方法等方面展開研究，主要內(nèi)容有：
　　為準(zhǔn)確得到變壓器鐵心

2、振動(dòng)噪聲的分布規(guī)律，本文首先建立了變壓器鐵心的有限元分析模型，計(jì)算分析了鐵心表面的振動(dòng)分布，據(jù)此運(yùn)用邊界元法得到了變壓器鐵心的聲場(chǎng)分布。計(jì)算結(jié)果表明，變壓器鐵心上部的振動(dòng)大，下部的振動(dòng)??；鐵心噪聲的分布并不均勻，鐵心正面的聲壓最大，鐵心頂部的聲壓最??；隨著鐵心松動(dòng)程度的增加，噪聲也會(huì)隨之增大。
　　進(jìn)而以某10kV干式變壓器為對(duì)象，基于空載試驗(yàn)對(duì)變壓器鐵心正常與松動(dòng)下的噪聲信號(hào)進(jìn)行了測(cè)試，分析了不同測(cè)點(diǎn)、不同電壓下噪聲信號(hào)的異同。

3、分析結(jié)果表明，變壓器噪聲的頻譜主要集中在100Hz及其整數(shù)倍上，以中低頻為主；鐵心松動(dòng)時(shí)，噪聲幅值變大，高次諧波增強(qiáng)；不同測(cè)點(diǎn)的噪聲信號(hào)相似度較高；電壓增大時(shí)，噪聲的幅值也會(huì)增大，但頻譜的分布規(guī)律保持不變。
　　為準(zhǔn)確描述變壓器噪聲信號(hào)特征，在分析聲音信號(hào)的MFCC特征量提取算法的基礎(chǔ)上，本文運(yùn)用加權(quán)處理方法和主成分分析方法對(duì)MFCC算法進(jìn)行了優(yōu)化，并用F比參量考察了其有效性。結(jié)果表明，與現(xiàn)有MFCC相比，優(yōu)化后的MFCC特征量提

4、取算法能更為準(zhǔn)確地提取出變壓器噪聲的主要特征。
　　為驗(yàn)證聲紋識(shí)別模型識(shí)別變壓器噪聲的有效性，本文采用LBG算法建立了變壓器噪聲的矢量量化模型對(duì)噪聲信號(hào)進(jìn)行識(shí)別。結(jié)果表明，聲紋識(shí)別模型能有效識(shí)別出變壓器不同工況下的噪聲。與其它特征量提取算法相比，使用優(yōu)化MFCC進(jìn)行識(shí)別能在明顯縮短識(shí)別時(shí)間的情況下提高識(shí)別的準(zhǔn)確率。此外，500ms是最適用于變壓器噪聲識(shí)別的分幀長(zhǎng)度。
　　為了方便對(duì)變壓器噪聲進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，本文研發(fā)了一套基于N