[发明专利]基于可听声分析的干式变压器放电检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于可听声分析的干式变压器放电检测方法及系统，本发明基于可听声分析的干式变压器放电检测方法包括获取被检测干式变压器运行时的音频信号；针对音频信号提取其中的高频信号分量；针对高频信号分量进行特征提取，获取其中的高频静态特征和高频动态特征；基于高频动态特征和高频静态特征判断被检测干式变压器是否存在放电情况。本发明旨在实现针对干式变压器放电特征检测，且对测试对象无损伤，环境适应性强，充分考虑了变压器异常状态信号的非平稳性，结合信号的动静态特征，具有较强的标识性以及更好地容错性，能够更加有效且准确的反映放电信号特征，提高放电故障检测的精度。

技术领域

本发明涉及电力行业设备故障诊断技术，具体涉及一种基于可听声分析的干式变压器放电检测方法及系统。

背景技术

电力变压器是电力系统中与电力用户关系最为密切的环节。而电力变压器运行故障是导致电力系统大面积停电的关键原因。变压器的运行寿命取决于其绝缘材料的状态，绝缘一旦故障则必定造成变压器的停运。因此，变压器的绝缘状况与局部放电存在着密不可分的关系。

干式变压器的环氧树脂，会由于生产技术限制或者运输、安装及运行维护过程中的操作不当等原因，在绝缘中造成毛刺、气隙、金属微粒、接触不良等缺陷，而在缺陷部位易出现电荷聚集，造成变压器内部电场分布不平均，进而导致局部放电现象。局部放电会进一步损伤绝缘性能，加快绝缘老化，继而又会加重局部放电，形成恶性循环，直至变压器绝缘性能完全丧失。开展电力变压器的放电故障诊断对保障电网安全运行具有极重要的现实意义。

目前，为了检测干式变压器局部放放电情况，根据状态参量的类别能够将局部放电检测方法分为电测法与非电测法两类。电测法中例如高频检测法、特高频检测法等，由于传感器需安装的位置不便或是电晕干扰，均不太适用于干式变压器的放电故障检测。因此非电测法更加适合干式变压器。

非电测法主要是基于光学或声学方式的检测。光测法是检测局部放电发生时辐射出的光波来实现对变压器放电故障的检测。光测法依托于将各类光学传感器放置于变压器内部，因为光信号不会受到电晕、噪声等干扰，所以此方法具有较高的检测灵敏度，并能够实现局放定位。但由于变压器结构复杂，透光性差，对处于绕组内部或光传感器视距之外的局放不能实现有效检测。而且光学传感器需要安装于变压器内部，不适用于已投运变压器，并且其安装位置和安装方式对自身检测性能及变压器安全等级均会产生影响。

在基于声学的变压器放电故障检测中，实际最常用的是超声波检测法。其利用固定在变压器箱壁上的超声传感器来接收局部放电所产生的超声波信号，其检测频率范围在20kHz-200kHz，可以实现定位效果。但是超声波对振动信号敏感，变压器在强电磁场中的振动会造成声波信号的衰减较大。再加上变压器本身结构复杂，使声波信号在传播过程中存在大量的折射和反射，从而导致这种方法的检测灵敏度较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种基于可听声分析的干式变压器放电检测方法及系统，本发明旨在实现针对干式变压器放电特征检测，且对测试对象无损伤，环境适应性强，充分考虑了变压器异常状态信号的非平稳性，结合信号的动静态特征，具有较强的标识性以及更好地容错性，能够更加有效且准确的反映放电信号特征，提高放电故障检测的精度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于可听声分析的干式变压器放电检测方法，包括：

1)获取被检测干式变压器运行时的音频信号；

2)针对音频信号提取其中的高频信号分量；

3)针对高频信号分量进行特征提取，获取其中的高频静态特征和高频动态特征；

4)基于高频动态特征和高频静态特征判断被检测干式变压器是否存在放电情况。