[發明專利]基于近場寬帶波束形成的大型電抗器故障檢測方法及系統

有效

• 申請號: 202010327774.0
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111413649B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 葉中付;楊會超;王鵬宇
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01R31/72
• 分類號: G01R31/72;G01H17/00
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;韓珂

本發明公開了一種基于近場寬帶波束形成的大型電抗器故障檢測方法及系統，通過比較電抗器的聲音強度或者能量圖像與其正常工作時的聲音強度或者能量圖像，判斷電抗器設備是否存在故障需要工作人員維護，進而實現了電抗器設備工作狀態的在線檢測。通過近場寬帶波束形成的聲音強度或者能量圖像來判斷電抗器工作狀態，是一種在線檢測方案，不僅降低了維護的成本，而且還提高了人們用電的質量，給大型電抗器設備的工作狀態檢測提供了一種新的方法。

技術領域

本發明涉及大型電抗器故障檢測領域，尤其涉及一種基于近場寬帶波束形成的大型電抗器故障檢測方法及系統。

背景技術

現如今，電力需求不斷提升，用電質量問題也受到廣泛的關注，電能的穩定供應與國民經濟也有著密不可分的關系。大量實踐證明，電抗器在出現嚴重事故之前，往往都有一定的潛伏性故障。電抗器內部的局部放電，局部過熱，繞組變形、機械部件松動以及設備絕緣老化等潛伏性故障是隨著時間積累引起的。電抗器運行時，由于機身與固件、零件之間或者零件自身之間的相互運動，設備就會發出聲音，運行狀態發生改變時，其發出的聲音也隨之改變。同時，電抗器內部的繞組和鐵芯承擔著電磁交換的重要功能，在高電壓和強電磁的環境下可能發生不同的故障，從而運行的聲音也會隨之改變。

目前對電抗器的保護方法主要通過故障時電壓、電流等電氣參量進行繼電保護，這種方法會降低用電質量以及提高供電公司的經濟成本。并且相關潛伏性故障則難以檢測，缺乏有效的在線檢測方法、技術與裝置。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于近場寬帶波束形成的大型電抗器故障檢測方法及系統，能夠檢測到潛伏性故障，提前給相關人員預警來處理設備的狀況，不僅提高人們的用電質量而且又能降低經濟成本。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于近場寬帶波束形成的大型電抗器故障檢測方法，包括：

在電抗器外部設置麥克風陣列；

利用麥克風陣列采用近場寬帶波束形成方法對工作中的電抗器進行掃描，將接收信號與預先設計的加權系數相結合，計算電抗器的聲音強度圖像或聲音能量圖像；

比較預設正常工作情況下與檢測時的聲音強度圖像或聲音能量圖像，根據比較結果判斷電抗器是否存在故障，并在判定發生故障時，發出預警。

一種基于近場寬帶波束形成的大型電抗器故障檢測系統，用于前述的方法，包括：

麥克風陣列，設置在電抗器外部；

采樣處理裝置，利用麥克風陣列采用近場寬帶波束形成方法對工作中的電抗器進行掃描，并獲取麥克風陣列的接收信號；

檢測處理裝置，用于將接收信號與預先設計的加權系數相結合，計算電抗器的聲音強度圖像或聲音能量圖像；以及，將計算得到的電抗器的聲音強度圖像或聲音能量圖像，與預先獲取的電抗器正常工作情況下的聲音強度圖像或聲音能量圖像對應的進行比較，根據比較結果判斷電抗器是否存在故障；

非正常狀態處理裝置，用于在判定發生故障時，發出預警。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，通過比較電抗器的聲音強度或者能量圖像與其正常工作時的聲音強度或者能量圖像，判斷電抗器設備是否存在故障需要工作人員維護，進而實現了電抗器設備工作狀態的在線檢測。通過近場寬帶波束形成的聲音強度或者能量圖像來判斷電抗器工作狀態，是一種在線檢測方案，不僅降低了維護的成本，而且還提高了人們用電的質量，給大型電抗器設備的工作狀態檢測提供了一種新的方法。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。