[發(fā)明專利]一種基于高頻諧振激勵(lì)的套管電容芯子受潮評(píng)估方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211496678.4
• 申請(qǐng)日: 2022-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN116184129A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭蕾;蔡育宏;趙晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12
• 代理公司: 武漢聚信匯智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42258
• 代理人: 馬尚偉

套管作為連接變壓器繞組和導(dǎo)線的重要部件，對(duì)變壓器的正常運(yùn)行起著重要的作用，其絕緣性能決定了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，本發(fā)明公開了一種基于高頻諧振激勵(lì)的套管電容芯子受潮評(píng)估方法，首先，搭建高頻諧振激勵(lì)的套管電容芯子測(cè)試平臺(tái)，然后獲取高頻諧振激勵(lì)下的套管信號(hào)，再提取高頻諧振激勵(lì)下的套管信號(hào)的特征參數(shù)，最后基于特征參數(shù)來(lái)評(píng)估套管電容芯子受潮程度，此方法能有效地對(duì)套管電容芯子的受潮程度做出評(píng)估。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有變壓器套管的性能評(píng)估領(lǐng)域，具體涉及一種基于高頻諧振激勵(lì)的套管電容芯子受潮評(píng)估方法

背景技術(shù)

現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展迅速，套管作為連接變壓器繞組和導(dǎo)線的重要部件，對(duì)變壓器的正常運(yùn)行起著重要的作用，套管的絕緣性能決定了變壓器能否安全穩(wěn)定運(yùn)行，而套管電容芯子受潮是引起絕緣性能下降的主要因素，受潮會(huì)危及設(shè)備主絕緣，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使得套管擊穿炸裂，常用的套管受潮診斷方法有油色譜法，介損及電容量檢測(cè)法，頻域介電譜法，但油色譜法更多用于檢測(cè)絕緣油中微水，無(wú)法反應(yīng)套管電容芯子受潮程度，且只能離線檢測(cè)；介損及電容量變化法操作簡(jiǎn)單，但檢測(cè)參量的影響因素多，結(jié)果不準(zhǔn)確；頻域介電譜法對(duì)于對(duì)套管輕微受潮的檢測(cè)不靈敏，現(xiàn)需要一種能在線評(píng)估套管電容芯子受潮程度的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述背景技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種基于高頻諧振激勵(lì)的套管電容芯子受潮評(píng)估方法，該方法能有效準(zhǔn)確的評(píng)估套管電容芯子的受潮程度，其方法步驟如下：

第一步：搭建高頻諧振激勵(lì)的套管電容芯子測(cè)試平臺(tái)

搭建高頻諧振激勵(lì)下的套管電容芯子測(cè)試平臺(tái)，主要包括高壓直流電源(1)、保護(hù)電阻(2)、高頻開關(guān)(3)、可調(diào)電感(4)、控制開關(guān)1(5)、控制開關(guān)2(6)和套管(7)，套管(7)包括電容芯子(8)、末屏端(9)和測(cè)試端子(10)，套管(7)兩端連接電容測(cè)試儀(11)，末屏端(9)與測(cè)量端子(10)與信號(hào)測(cè)試儀(12)相連，高頻直流電源(1)和保護(hù)電阻(2)還有可調(diào)電感(4)串聯(lián)后連接控制開關(guān)1(5)和控制開關(guān)2(6)，高頻開關(guān)(3)從保護(hù)電阻(2)和可調(diào)電感(4)中間引出，高壓直流電源(1)與高頻開關(guān)(3)均接地；

第二步：獲取高頻諧振激勵(lì)下的套管信號(hào)

(1)電容測(cè)試儀(10)測(cè)試得到套管的電容C，根據(jù)式(1)計(jì)算諧振頻率為1000K時(shí)的電感，記為L(zhǎng)，并將可調(diào)電感(4)調(diào)至L；

(2)測(cè)試高頻諧振激勵(lì)下的套管信號(hào)，測(cè)試開始時(shí)，高頻開關(guān)(3)處于斷開狀態(tài)，控制開關(guān)1(5)處于閉合狀態(tài)，控制開關(guān)2(6)處于斷開狀態(tài)，高壓直流電源(1)與高頻開關(guān)(3)均接地，高壓直流電源(1)通過(guò)保護(hù)電阻(2)和可調(diào)電感(4)和控制開關(guān)1(5)輸入直流電壓至套管(7)，閉合高頻開關(guān)(3)，信號(hào)測(cè)試儀(12)從末屏端(9)上讀取到套管末屏的高頻諧振信號(hào)s₁；斷開高頻開關(guān)(3)，控制開關(guān)1(5)處于斷開狀態(tài)，控制開關(guān)2(6)處于閉合狀態(tài)，高壓直流電源(1)通過(guò)保護(hù)電阻(2)和可調(diào)電感(4)和控制開關(guān)2(6)輸入直流電壓至套管(7)，閉合高頻開關(guān)(3)，信號(hào)測(cè)試儀(12)從測(cè)試端子(10)上讀取到套管測(cè)試端的高頻諧振信號(hào)s₂；

第三步：提取高頻諧振激勵(lì)下的套管信號(hào)的特征參數(shù)

將從套管末屏讀取的的振蕩波信號(hào)s₁和從套管測(cè)試端讀取的的振蕩波信號(hào)s₂經(jīng)過(guò)STFT短時(shí)傅里葉變換轉(zhuǎn)為時(shí)頻圖，短時(shí)傅里葉變換的窗函數(shù)選用Hamming窗，然后將時(shí)頻圖經(jīng)過(guò)灰度化處理，形成灰度共生矩陣x(i,j)，矩陣大小為n×n；

對(duì)灰度共生矩陣進(jìn)行降維處理得到矩陣y(i,j)，計(jì)算式如下：

i，j為共生矩陣的坐標(biāo)，λ為與共生矩陣維度相關(guān)的降維因子，取值為2，max(h(i,j))為灰度共生矩陣中最大值，min(h(i,j))為灰度共生矩陣中最小值；