[发明专利]一种电容型电流互感器在线故障诊断装置及方法

权利要求书

1.一种电容型电流互感器在线故障诊断方法，其特征在于，采用一种电容型电流互感器在线故障诊断装置，包括罗夫斯基线圈、泄漏电流信号前级处理模块、数据采集模块、去噪处理模块、泄漏电流特征量提取模块和故障诊断模块，所述的罗夫斯基线圈设置于待测的电容型电流互感器末屏地线上并顺次连接泄漏电流信号前级处理模块、数据采集模块、去噪处理模块、泄漏电流特征量提取模块和故障诊断模块；

所述的泄漏电流信号前级处理模块为信号放大电路；

所述的数据采集模块为计算机上所设置的数据采集卡；

包括以下步骤：

步骤1：罗夫斯基线圈采集电容型电流互感器末屏处的泄漏电流信号，将泄漏电流信号变换成电压信号，依次经泄漏电流信号前级处理模块、数据采集模块、去噪处理模块和泄漏电流特征量提取模块进行处理，最后提取出反映主绝缘性能的泄漏电流特征量，将泄漏电流特征量发送至故障诊断模块进行分析；

步骤2：故障诊断模块基于泄漏电流特征量与电容型电流互感器故障类型之间的关系，建立最小支持向量机评估模型，对电容型电流互感器故障类型进行分析；

所述的泄漏电流特征量包括泄漏电流脉冲幅值熵、能量比和能量；

脉冲幅值熵反映泄漏电流脉冲幅值的复杂程度，即：

I s u m = Σ k = 1 N I ( k ) p ( k ) = I ( k ) I s u m S = - Σ k = 1 N p ( k ) · log 2.718 ( p ( k ) ) ]]>

式中：I(k)为脉冲幅值，mA；Isum为N个脉冲幅值之和，mA；p(k)为第k个脉冲幅值与Isum之比；S为脉冲幅值熵；

能量比反映泄漏电流正弦波形的畸变程度，即：

E L = Σ k = 1 N i L ( k ) 2 · 1 f s E H = Σ k = 1 N i H ( k ) 2 · 1 f s K = E H E L ]]>

式中：iL(k)为0-100Hz频段泄漏电流瞬时采样值，mA；EL为0-100Hz频段泄漏电流能量，mA2·S；iH(k)为100-1000Hz频段泄漏电流瞬时采样值，mA；EH为100-1000Hz频段泄漏电流能量，mA2·S；K为两频段的能量比；fs为采样频率，5000Hz；N为数据采样点数，5分钟一共采样300×fs次；

能量反映了泄漏电流的整体大小，即：

E＝EL+EH

式中：EL为0-100Hz频段泄漏电流能量，mA2·S；EH为100-1000Hz频段泄漏电流能量，mA2·S；E为两频段能量之和，也就是0-1000Hz频段的能量，mA2·S。