[发明专利]基于光纤传感器的油浸变压器绕组检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于光纤传感器的油浸变压器绕组检测方法及系统，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在油浸变压器上设置电流互感器和电压互感器，分别使用电流互感器和电压互感器采集油浸变压器低压绕组的电流信号、电压信号；

步骤2，在油浸变压器绕组上设置光纤光栅温度应力传感器串，使用光纤光栅温度应力传感器串测量油浸变压器绕组温度应力信号，并提取温度应力信号的均值、方差、斜率特征；

步骤3，在油浸变压器绕组上设置光纤振动传感器，测量油浸变压器负载运行时的振动信号ξ₁～ξ₆；

步骤4，对振动信号ξ₁～ξ₆采用集合经验模态分解法进行分解，并对分解后得到的分量采用Hurst指数、皮尔逊相关系数进行模态筛选，对满足筛选条件的振动信号进行保留，否则对其进行降噪，得到降噪后的振动信号ξ1*～ξ6*；

步骤5，对降噪后的振动信号ξ1*～ξ6*进行傅里叶变换，并计算经过傅里叶变换后得到的振动频谱的基频幅值、基频比重、主频幅值、主频比重、振动熵值、总谐波畸变率；

步骤6，通过改变绕组紧固螺母的固定程度表示绕组松动情况，并重复步骤1～5，基于步骤1～5获取的电流信号、电压信号、温度应力信号的均值、方差、斜率特征、振动信号的基频比重、基频幅值、主频幅值、主频比重、振动熵、总谐波畸变率特征和对应的绕组松动情况构建数据集；

步骤7，使用基于堆栈自编码器故障诊断方法，建立绕组松动判别模型，并基于数据集对绕组松动判别模型进行训练，得到训练后的绕组松动判别模型用于绕组松动状况的测量。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感器的油浸变压器绕组检测方法及系统，其特征在于：

所述步骤2中，将20个光纤光栅温度应力传感器串接形成单通道光纤光栅温度应力传感器串，分别将3个光纤光栅温度应力传感器串表贴在油浸变压器内部的3个低压待测绕组外侧上部，并覆盖绕组外侧上部20％区域。

3.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感器的油浸变压器绕组检测方法及系统，其特征在于：

所述步骤3中，在油浸变压器绕组上设置光纤光栅温度应力传感器还包括：将6个光纤振动传感器表贴在油浸变压器待测绕组上，其中3个光纤振动传感器设置于油浸变压器内部低压侧三个绕组正面中心，另外3个光纤振动传感器设置于油浸变压器内部低压侧三个绕组上缘，且与设置于油浸变压器低压侧三个绕组正面中心的光纤振动传感器平行，当油浸变压器带负载运行时，测量负载状态下上述6个位置的油浸变压器振动信号，并分别记为ξ1、ξ2、ξ3、ξ4、ξ5、ξ6。

4.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感器的油浸变压器绕组检测方法及系统，其特征在于：

所述步骤4还包括：对振动信号ξ₁通过集合经验模态分解法分解得到振动信号分量IM_F1，1～IMF_1，12，对分解后的振动信号分量分别计算其Hurst指数、与振动信号ξ₁的皮尔逊相关系数；

取Hurst指数大于0.5且与振动信号ξ₁的皮尔逊相关系数绝对值大于0.5的分量IMF_1，i，构建公共集{A1}，其余分量记为{B1}；

对{B1}内的分量信号使用卡尔曼滤波进行降噪，降噪后获得{B1*}，将{A1}中分量与{B1*}中分量累加后得到降噪后的的振动信号ξ₁*；

并基于上述步骤获得振动信号ξ₂～ξ₆降噪后的振动信号ξ₂*、ξ₃*、ξ₄*、ξ₅*、ξ₆*。