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基于超声波检测法的变压器局部放电研究

时间:2017-10-01 20:53  来源:未知  作者:admin

  基于超声波检测法的变压器局部放电研究_电力/水利_工程科技_专业资料。基于超声波检测法的变压器局部放电研究 【摘要】变压器是电力系统中重要的电气设备,运行经验表明,局部放电是 影响其安全运行的一个重要因素,基于此,文章采用超声波检测法对其放电进行 了检测和分析,对现场运

  基于超声波检测法的变压器局部放电研究 【摘要】变压器是电力系统中重要的电气设备,运行经验表明,局部放电是 影响其安全运行的一个重要因素,基于此,文章采用超声波检测法对其放电进行 了检测和分析,对现场运行起到了一定的指导意义。 【关键词】变压器;局部放电;超声波 1.引言 变压器是电力系统重要的设备,通过几十年的运行经验,电力部门对变压器 的运行数据进行了大量的统计分析,结果发现在变压器内部发生局部放电的时 候,会出现声、光和热等物理现象,根据这些现象出现了相应的检测方法,已经 出现了相应的一些检测方法[1, 2]。 由于超声波检测法是不受电气回上的影响, 文章采用该方法对局部放电产生的超声波进行检测, 进而对局部放电情况进行相 应的分析。 2.超声波检测法及其原理 发生局部放电时,在放电的区域中,间产生剧烈的撞击,宏观上产生了 声波,我们把频率大于 20kHz 的称为超声波。通过检测局部放电产生的超声波 信号来判定局部放电的方法称为局部放电的超声波检测法。 开关柜的噪声主要集 中在低频领域,大多在 20kHz 以下,采用超声波法进行局部放电检测,应避开 干扰频率范围而以高频率为对象,但频率越高,声波在传送过程中的衰减越大, 因此利用超声波法进行局部放电检测所采用的频段一般在数十到数百 kHz[3, 4]。 当变压器内部发生放电时, 局部放电产生的声波信号传递到其表面,超声波 传感器将其转换为电信号, 通过放大器放大后传到采集系统。超声波检测法最大 的优点是不受电气上的干扰,且可以实现放电源的准确定位。 综上所述, 将超声波方法应用到变压器局部放电检测中,可以排除现场电磁 的干扰,可以大大提高检测系统的抗干扰性。 3.局部放电模式识别研究 准确的判断变压器内部局部放电的种类对于整个设备的维修常重要的, 基于此,文章对其局部放电模式分类进行了相应的研究。 对于局部放电的模式识别, 首先需要根据相应的检测手段检测到原始的局部 放电信号, 然后根据相应的理论提取原始特征,最后根据相应的分类器进行模式 分类。目前的研究主要基于如下方面: (1)PRPS 模式 即脉冲序列相位分布分析模式[5],这种模式实际上是关于局部放电一种最 为基本的模式,包含有局部放电测量的全部信息。 (2)局部放电模式特征参数 目前局部放电模式特征提取常用的方法主要有统计特征参数法、 分形特征参 数法、数字图像矩特征参数法、波形特征参数法、小波理论方法等[6,7]。 1)统计特征参数 针对 PRPD 模式,统计算子分为两类:一类是描述 φ-q、φ-n 谱图的形状差 异,包括偏斜度 Sk、陡峭度 Ku、局部峰点数 Pe;另一类是描述 φ-q 谱图正负半 周的轮廓差异,包括互相关系数 c、放电量因数 Q、相位不对称度 φ 以及修正的 互相关系数 mcc。 2)图像矩特征参数 矩特征描述了一幅灰度图象所有象素点的整体分布情况, 广泛应用于图象处 理和模式识别领域。将局部放电 PRPD 模式中的 φ-q-n 曲面投影在 φ-q 二维平面 上,即为 φ-q-n 灰度图象。 4.现场研究 根据的理论,在现场进行了相应的检测,如下所示: 表 1 最终的判断结果 故障类型 金属颗粒 81.1435 81.2417 83.2897 尖刺 悬浮 内部 35 55 35 55 35 55 训练样本 测试样本 正确率(%) 35 55 82.1341 图 1 变压器故障线圈局部放电检测图 图 2 检测结果 图 3 放电分析结果 5.结论 文章采用超声波检测法对变压器局部放电进行了

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