[发明专利]电力变压器有载分接开关振动脉冲数自动识别方法

说明书

本发明公开了一种电力变压器有载分接开关振动脉冲数自动识别方法，步骤为:在变压器油箱表面获得振动信号，并进行零均值处理；以一个采样间隔为分割点将所述混合信号分为前后两个统计时间段内的自回归模型，并逐次计算对应的回归系数和模型阶数；利用最大似然估计公式对自回归模型的误差进行最大似然估计；计算信号回归模型误差的信息熵A值；求取信息熵A值的最小值和最大值；根据有载分接开关的类型，选择有效的振动脉冲信号长度区间，求取信号长度区间对应的信息熵A值的梯度；应用梯度法求取局部最大值的经典算法，获得每个包络的最大值，最大值得个数即对应于振动脉冲的数目。本发明能够实现对有载分接开关多个振动脉冲信号的自动识别。

技术领域

本发明属于电气设备监测技术领域，，特别涉及到电力变压器有载分接开关振动脉冲信号与变压器油箱表面振动信号的自适应提取方法。

背景技术

有载调压分接开关(On-Load Tap Changer,OLTC)是变压器完成调压的核心部件，不仅能稳定负载中心电压，而且也是联络电网、调整负载潮流、改善无功分配等不可缺少的重要设备，它的性能状况直接关系到有载调压变压器的安全运行。发达国家对容量在10MVA及以上的变压器大都安装了有载分接开关，我国也愈来愈多地采用了有载调压变压器。有载分接开关由选择器、切换开关和电动机构组成，机械故障是其主要故障类型，包括选择开关触头接触不良、操作机构失灵、限位开关失灵、切换开关拒切、中止或动作滞后、内部紧固件松动和脱落等。这些故障可以通过对有载分接开关振动信号的分析进行有效的检测和判断。由于电力变压器在运行时，铁心硅钢片的磁致伸缩引起铁心振动，绕组在负载电流电场力作用下产生绕组振动，这些振动都将传递到变压器的油箱表面，形成变压器的主要振动。在变压器油箱表面获得的振动信号除了有载分接开关振动以外，还包括铁心和绕组的振动。因此要对有载分接开关振动信号进行分析和处理，首先需要对油箱表面振动信号进行信号提取，从中提取出有载分接开关振动信脉冲号成分。

有载分接开关动作振动波形主要是由动静触头的接触摩擦引起的振动冲击脉冲信号，而铁心和绕组的振动信号主要为周期信号，同时有载分接开关在一次动作过程中，多个触点将发生接触与提取，产生的振动波形将存在多个振动冲击脉冲，振动冲击脉冲信号与分接开关触点的接触状态相关，能够反映出触点接触的状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种电力变压器有载分接开关振动脉冲数自动识别方法，以实现对有载分接开关多个振动脉冲信号的自动识别。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种电力变压器有载分接开关振动脉冲数自动识别方法，包括以下步骤:

(1)在变压器油箱表面获得振动信号，该振动信号是包括有载分接开关振动脉冲信号、环境噪声、变压器铁心振动信号的混合信号；并对所述混合信号进行零均值处理；

(2)根据所述混合信号的统计特性，以一个采样间隔为分割点将所述混合信号分为前后两个统计时间段内的自回归模型，并逐次计算对应的回归系数和模型阶数；

(3)利用最大似然估计公式对自回归模型的误差进行最大似然估计；

(4)计算信号回归模型误差的信息熵A值；

(5)求取信息熵A值的最小值和最大值；该最小值对应噪声自回归模型和振动脉冲信号自回归模型的最佳分割点，是在最小二乘意义下两个模型的最佳匹配，是分接开关触头机械动作产生的振动脉冲信号的起始点；

(6)根据有载分接开关的类型，选择有效的振动脉冲信号长度区间，求取信号长度区间对应的信息熵A值的梯度；则可对有效信号长度内的多个振动脉冲信号形成统计意义上的包络；从第二个包络开始，包络的最大值表示振动脉冲信号的信息熵变化率最大，即前后两个振动脉冲信号在统计意义上的分割点，标志着后一个振动脉冲信号起始点；