[发明专利]基于音频信息的电力变压器在线状态监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备在线监测技术领域，即基于音频信息的电力变压器状态在线监测系统。

背景技术

电力变压器在运行过程中，由于负载的变化而导致设备内部电压的波动，同时由于设备内部的缺陷也会引起绝缘体产生电离而发生放电，在此过程中，总是伴随着高频电流脉冲、电磁辐射及声、光、热和化学过程等现象。根据这些不同现象，分别采用相应的方法来测量，各自测得的量值都可用来反映变压器内部缺陷和故障存在的程度和状况。

现有监测方法多需设备昂贵复杂且较难实现在线实时或连续监测。油中溶解气体分析法(Dissolved Gas Analysis-DGA)，作为一种有效的充油电力设备状态异常分析手段，其在电力变压器状态监测中得到广泛的应用。油中溶解气体分析法(DGA)首先依据溶解平衡原理，采用各种不同原理脱气方法如：真空、渗透膜、气体洗脱等，将油中气体脱出，用分离柱进行分离，再经检测器检测或各种原理的传感器对不同组分气体进行检测，最后依据通用的组分比值法或多维图视法，结合电气试验和离线定期试验结果，综合分析诊断出潜伏性故障。另外还发展出了复合渗透膜、电化学、红外检测等技术进行油中溶解气体分析的方法。但是DGA多为离线监测，操作复杂、试验周期长、人为影响的误差大。在线DGA，由于在油气分离环节，溶解气体的平衡浓度需要一段时间才能达到，这在一定程度上影响了变压器油中溶解气体在线监测的实时性；而且由于有气体渗透时间的影响，在线DGA也很难捕捉到突发性故障的前兆，尤其是瞬间发生的故障。电力变压器局部放电监测还有超高频(Ultra High Frequency-UHF)和超宽带(Ultra Wide Band-UWB)检测方法。超高频检测方法通过传感器接收变压器内局部放电所激发的超高频电磁波信号，实现局部放电的检测。超高频法的测量频率高，可避开变压器外部电晕等多种干扰影响，信号的信噪比高，检测灵敏度高，可靠性好；但目前超高频检测法所需的检测频率选择、时间窗选择、传感器布置以及放电量评估等问题都尚未得到很好地解决。超宽带方法一般选择30kHz到30MHz的信号进行检测，也有检测信号频率达到上GHz的。超宽带方法能够记录更多局部放电信息并且通过脉冲特性区分出信号和噪声，但目前超宽带方法中选择哪些频段作为判别指标，即如何对不同频段的信号进行筛选或组合从而建立判别函数，尚无合适的方法。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种便宜的变压器在线监测系统。

为了解决以上问题，本发明提供了一种基于音频信息的电力变压器在线状态监测系统，由音频在线监测主机、至少一根音频线和至少一个麦克组成，其中麦克在变压器附近就近布置，每个麦克通过一根音频线和音频在线监测主机输入端相连，音频在线监测主机对音频信号进行放大、采集、处理，提取特征量后进行判别，获得电力变压器状态在线信息。

作为本发明的进一步改进，所述音频在线监测主机由信号放大器、音频采集卡、音频信号处理器和判别器组成，信号放大器、音频采集卡、音频信号处理器和判别器顺序连接。

作为本发明的进一步改进，所述音频信号处理器为音频频谱分析器。

作为本发明的进一步改进，所述判别器利用语音识别技术监测音频特征量，利用专家系统、人工神经网络等建立相应的识别机制。

作为本发明的进一步改进，所述一个变压器对应1～8个麦克。

作为本发明的进一步改进，所述麦克均匀分布安装于变压器本体外壁上，采用黏贴安装方式。

作为本发明的进一步改进，所述麦克使用防尘防雨外罩防护。

作为本发明的进一步改进，所述音频线采用有屏蔽音频线。

本发明的有益效果是：低成本、在线监测。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中：

图1是基于音频信息的电力变压器在线状态监测系统构成；

图2是音频信号处理流程。

具体实施方式

以下参照图1、2对本发明的实施例进行说明。