[發(fā)明專利]一種基于暫態(tài)聲學(xué)信號(hào)的變壓器繞組變形檢測(cè)方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111007772.4
• 申請(qǐng)日: 2021-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113739730A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張凡;朱筱瑜;劉華棟;汲勝昌;金祎;顧淵博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué);國(guó)網(wǎng)上海市電力公司
• 主分類號(hào): G01B17/04
• 分類號(hào): G01B17/04;G01R31/62;G01R31/52
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 張海平

1.一種基于暫態(tài)聲學(xué)信號(hào)的變壓器繞組變形檢測(cè)方法，其特征在于，包括：

采集變壓器多次突發(fā)短路時(shí)的聲學(xué)信號(hào)，對(duì)采集到的聲學(xué)信號(hào)進(jìn)行截取，保留變壓器短路開(kāi)始至結(jié)束之間的聲音信號(hào)；

對(duì)變壓器短路開(kāi)始至結(jié)束之間的聲音信號(hào)進(jìn)行連續(xù)小波變換，得所述聲音信號(hào)的復(fù)小波系數(shù)矩陣；

獲取復(fù)小波系數(shù)矩陣中前N行的子矩陣；

將所述子矩陣中的各行向量按照順序依次拼接形成列矩陣RSP_i；

計(jì)算第i次短路時(shí)聲音信號(hào)的RSP_i矩陣與第1次短路時(shí)聲音信號(hào)的RSP_i矩陣的相關(guān)系數(shù)R_xy；

根據(jù)計(jì)算得到的相關(guān)系數(shù)R_xy評(píng)估繞組的變形狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于暫態(tài)聲學(xué)信號(hào)的變壓器繞組變形檢測(cè)方法，其特征在于，保留短路開(kāi)始至結(jié)束0.2s內(nèi)的聲音信號(hào)S_i，i＝1，2，3，…。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于暫態(tài)聲學(xué)信號(hào)的變壓器繞組變形檢測(cè)方法，其特征在于，對(duì)變壓器短路開(kāi)始至結(jié)束之間的聲音信號(hào)進(jìn)行連續(xù)小波變換，得所述聲音信號(hào)的復(fù)小波系數(shù)矩陣的具體操作為：

選擇復(fù)Morlet小波函數(shù)，設(shè)置中心頻率為3，帶寬參數(shù)為3，尺度參數(shù)為5000，對(duì)所聲音信號(hào)進(jìn)行連續(xù)小波變換，獲得0.2s內(nèi)聲音信號(hào)的復(fù)小波系數(shù)矩陣P_i，P_i為5000行、2000列矩陣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于暫態(tài)聲學(xué)信號(hào)的變壓器繞組變形檢測(cè)方法，其特征在于，獲取復(fù)小波系數(shù)矩陣中的前N行的子矩陣的具體過(guò)程為：選擇復(fù)小波系數(shù)矩陣P_i前1000行的子矩陣SP_i，子矩陣SP_i為1000行、2000列的矩陣。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于暫態(tài)聲學(xué)信號(hào)的變壓器繞組變形檢測(cè)方法，其特征在于，相關(guān)系數(shù)R_xy為：

其中，C_xy、D_x及D_y分別為協(xié)方差及標(biāo)準(zhǔn)方差。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于暫態(tài)聲學(xué)信號(hào)的變壓器繞組變形檢測(cè)方法，其特征在于，當(dāng)R_xy2.0，則說(shuō)明繞組狀況良好；

當(dāng)1.0R_xy2.0，則說(shuō)明繞組出現(xiàn)輕微故障；

當(dāng)相關(guān)系數(shù)R_xy1.0，則說(shuō)明繞組出現(xiàn)變形。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于暫態(tài)聲學(xué)信號(hào)的變壓器繞組變形檢測(cè)方法，其特征在于，采集變壓器多次突發(fā)短路時(shí)的聲學(xué)信號(hào)之前還包括：

在變壓器油箱寬側(cè)面中間距離油箱最外側(cè)輪廓線1m的位置處布置聲壓傳感器，所述聲壓傳感器用于采集變壓器多次突發(fā)短路時(shí)的聲學(xué)信號(hào)。

8.一種基于暫態(tài)聲學(xué)信號(hào)的變壓器繞組變形檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

采集模塊，用于采集變壓器多次突發(fā)短路時(shí)的聲學(xué)信號(hào)，對(duì)采集到的聲學(xué)信號(hào)進(jìn)行截取，保留變壓器短路開(kāi)始至結(jié)束之間的聲音信號(hào)；

變換模塊，用于對(duì)變壓器短路開(kāi)始至結(jié)束之間的聲音信號(hào)進(jìn)行連續(xù)小波變換，得所述聲音信號(hào)的復(fù)小波系數(shù)矩陣；

獲取模塊，用于獲取復(fù)小波系數(shù)矩陣中前N行的子矩陣；

拼接模塊，用于將所述子矩陣中的各行向量按照順序依次拼接形成列矩陣RSP_i；

計(jì)算模塊，用于計(jì)算第i次短路時(shí)聲音信號(hào)的RSP_i矩陣與第1次短路時(shí)聲音信號(hào)的RSP_i矩陣的相關(guān)系數(shù)R_xy；

評(píng)估模塊，用于根據(jù)計(jì)算得到的相關(guān)系數(shù)R_xy評(píng)估繞組的變形狀態(tài)。