[发明专利]一种基于多通道噪声的变压器绕组故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于多通道噪声的变压器绕组故障诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、通过多通道采集待测变压器的噪声信号，同时记录电流信号；

S2、对电流信号进行负荷修正，得到归一化电流下的噪声信号；

S3、采用Daubechies小波函数对归一化电流下的噪声信号进行小波分解与重构，并进行特征量提取，得到待测变压器噪声信号的特征量；

S4、对待测变压器噪声信号的特征量与对应能量特征量指纹比对，进行相关性分析，得到相关系数向量和负无穷范数；

能量特征量指纹为历史变压器健康状态下噪声特征量；

S5、根据负无穷范数的取值判断待测变压器是否存在故障隐患。

2.根据权利要求1所述的基于多通道噪声的变压器绕组故障诊断方法，其特征在于：所述S3具体包括以下步骤：

S31、采用Daubechies小波函数对各归一化电流下的噪声信号进行小波分解，分解为九层，得到九个高频的频率范围和九个高频的系数；

S32、对九个高频的频率范围的信号进行小波重构：提取九层从低频到高频9个频率段信号进行特征分析，对小波分解系数进行重构，得到对应的重构信号和总信号；

S33、计算各重构信号的能量；

S34、对各重构信号的能量进行特征量提取，对特征量进行归一化处理，得到待测变压器噪声信号的特征量。

3.根据权利要求2所述的基于多通道噪声的变压器绕组故障诊断方法，其特征在于：所述S33中各重构信号的能量计算公式为：

式(2)中：x_k(t)表示重构信号S_k(t)的离散点的幅值，k＝1,2...,9。

4.根据权利要求3所述的基于多通道噪声的变压器绕组故障诊断方法，其特征在于：所述S34具体包括以下步骤：

S3401、以各重构信号的能量为元素构造特征量，用T表示：

T＝[E₁,E₂,...,E₉] (3)

S3402、对T归一化处理后得：

式(4)中，

式(5)中E_j即式(2)中E_k；

S3403、由(4)式分别求得各通道噪声信号特征量矩阵T′_ALL＝(T_A′,T_B′,T_C′)^T，即得到待测变压器噪声信号的特征量，T_A'、T_B'、T_C'分别表示A、B、C三相绕组在噪声检测轮廓线上对应位置的噪声信号的归一化特征量。

5.根据权利要求4所述的基于多通道噪声的变压器绕组故障诊断方法，其特征在于：所述S4的相关性分析中，相关系数的计算方法为：

式(6)、式(7)和式(8)中，K为相关系数向量；cov_pq为序列的协方差；D_p、D_q分别为各自系列的方差；N为矩阵各元素数值序列的长度，i为数值序列1,2,…,N任意值；p(i)、q(i)分别为待测变压器噪声信号的特征量T_A′,T_B′,T_C′与对应能量特征量指纹T_AO′,T_BO′,T_CO′的元素。

6.根据权利要求5所述的基于多通道噪声的变压器绕组故障诊断方法，其特征在于：所述S5中的负无穷范数的取值为M，判断的条件为：当0.8≤M≤1时，变压器处于正常状态；当0.5≤M＜0.8时，变压器存在故障隐患；当M＜0.5时，变压器存在严重故障。

7.根据权利要求1所述的基于多通道噪声的变压器绕组故障诊断方法，其特征在于：采用传声器采集待测变压器的噪声信号，所述传声器通过支架固定在待测变压器周围相对空旷的区域。