[发明专利]一种特高压变压器振动噪声源定位方法

说明书

一种特高压变压器振动噪声源定位方法，包括选择声强测量点、确定声强传感器角度、对特高压变压器表面进行声源粗定位、测量粗定位区域的振动分布情况、振动数据处理和图像绘制等步骤。首先采用声强法在测量平面逐点测量，通过测量点的位置和声强传感器的角度进行声源粗定位，然后在粗定位区域布置振动传感器阵列测量被测面的振动分布情况。

技术领域

本发明涉及一种变压器振动噪声源定位方法。

背景技术

随着城市的快速发展，电力需求日益上升，特高压变压器陆续投入使用。特高压变压器的噪声主要来自本体噪声和冷却系统噪声。本体噪声是由铁心磁滞伸缩和绕组、油箱及磁屏蔽内的电磁力引起的。变压器噪声已经成为一个重要的环境问题和健康问题，受到人们的关注。同时，特高压变压器的噪声和振动特性变化可以反映内部的运行状态，异常的噪声和振动信号往往对应特定的缺陷或故障。准确的定位特高压变压器噪声源，有助于变压器的运行状态监测和故障诊断。

目前已有研究单位提出采用传声器阵列的声源识别方法，其主要采用声成像技术，通过十字型麦克风传感器阵列采集变压器的声波信号，计算各传感器接收到的信号的相位差，依据相控阵原理确定声源的位置，测量声源的幅值，并以图像的方式显示声源在空间的分布，即声像图，其中以图像的颜色和亮度代表声音的强弱。将声像图与阵列上配装的摄像头所拍的视频图像以透明的方式重叠在一起，就可以直观分析变压器、电抗器的噪声状态。

然而，经实践现场实验发现此阵列在针对特高压变压器低频段噪声信号进行声源定位时，存在低频噪音分辨率不够，定位模糊，精度不高的问题。且特高压变压器体积和容量庞大，风扇常年处于开启状态。风扇噪声为宽频噪声，和本体噪声叠加在一起。采用传声器阵列的测量结果反映的是变压器本体、风扇和周围环境的综合噪声，难以将变压器的本体噪声区分出来，从而为通过振动噪声特性来进行变压器本体的运行状态评估和故障诊断带来很大的困难。

发明内容

为了克服上述现有方法的不足，本发明提出一种声强和振动法相结合的特高压变压器振动噪声源定位方法。

由于特高压变压器本体振动是噪声的来源，本发明采用声强法粗略定位主要噪声源区域，缩小测量范围。在主要声源区域布置振动传感器阵列同步测量振动速度、加速度和位移信号，排除风扇和外部环境的干扰。本方法可用于特高压变压器的噪声源的快速定位。

为实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现。

一种特高压变压器振动噪声源定位方法，其主要步骤为：

步骤一、选择声强测量点

在距离特高压变压器箱体表面的一定距离选择测量平面，在测量平面选择多个测量点测量声强。测量的结果同时包含噪声的强度和方向信息。测量点间隔根据特高压变压器尺寸和噪声的主要频率范围决定。特高压变压器本体噪声频率主要为100Hz及其倍频，并且以低频噪声为主，可采用测量点间隔为1m。

步骤二、确定声强传感器的角度

将声强传感器置于监测点进行角度扫描，记录角度信息，确定声强传感器在监测点的角度。当声强传感器的角度正对声源区域时，分析结果显示全部为正；当声强传感器的角度和声源方向有偏差时，分析结果显示部分为正，部分为负；当声强传感器置于和声源相反的方向，则全部显示为负。将水平方向0-360°分成X个区域，12≤X≤36；声强传感器从0°到360°依次进行扫描，将竖直方向0-360°分成Y个区域，12≤Y≤36；声强传感器从0°到360°依次进行扫描，确定在该监测点声源方向上声强传感器的角度。

步骤三、确定声源的粗定位区域