[发明专利]电力变压器铁心松动故障监测方法

权利要求书

1.一种电力变压器铁心松动故障监测方法，包括以下步骤：

(1)获取电力变压器正常状况下的监测参数基准值：

A、在电力变压器出厂前，在空载情况下，固定若干个监测点，设定的采样频率和采样时间长度，采集振动信号；

B、提取采集到的振动信号的特征矢量，计算振动信号的特征矢量的矢量距离，并作为判断铁心是否松动的参数基准值D_k，其中，k为测点号取1、2、3...N；

(2)设定电力变压器振动信号的矢量距离的监测阈值：

监测阈值设定为所述的的参数基准值D_k的M倍，M为大于1的实数；

(3)获取电力变压器在使用时空载状况下的振动信号的监测参数：

A、在变压器投入使用后，当变压器空载时，根据步骤(1)设定的采样频率和采样时间长度，在相同监测点，对各监测点振动信号进行采样；

B、对采集到的振动信号按照步骤(1)相同方法，提取振动信号的特征矢量，计算特征矢量的矢量距离d_k；当d_k＞MD_k时，表明监测点k对应的变压器铁心某相出现松动；反之，则认为变压器铁心该相压紧状况良好；

所述的步骤(1)和步骤(3)中计算振动信号的特征矢量的矢量距离的方法为：

(1)将振动信号进行分解和瞬时频率计算，得到希尔伯特谱：

A、根据希尔伯特黄变换中的集合经验模态分解，将采集到得振动信号x(t)，t为采样时间，分解为n个本征模态分量IMF_i和一个剩余项r_n(t)的和，IMF_i用c_i(t)表示：其中，n为整数，i＝1～n；

B、对各阶本征模态分量IMF_i进行归一化，得到c_i(t)的调频分量F_i(t)和调幅分量A_i(t)＝c_i(t)/F_i(t)；

C、利用DQ算法，即Direct Quadrature算法，译为直接正交算法，计算各阶IMF_i的相位函数从而得到瞬时频率f_i(t)＝dφ_i(t)/dt；

D、在时频面上画出各阶本征模态分量IMF_i以其幅值加权的瞬时频率曲线，得到振动信号x(t)的希尔伯特谱；

(2)观察振动信号x(t)的希尔伯特谱，分析各阶本征模态分量IMF_i的物理意义，选取能有效反映铁心压紧力状态信息的低阶本征模态分量IMF_θ，θ＝1，...m，m为整数，m≤n；

(3)计算一个电网频率周期T内所选取的低阶本征模态分量IMF_θ的能量E_θj和瞬时频率f_θj，其中θ表示阶数，θ＝1，...m；j表示时间，j∈T；构成包含铁心压紧信息的特征矢量P＝[P₁，P₂...P_m]，其中：

E_θj＝(IMF_θj)²

Pθ=Σj=0TfθjEθj]]>

(4)采用欧氏距离算法计算特征矢量的值