[发明专利]一种基于递归图和递归定量分析的OLTC故障诊断方法

说明书

本发明公开了一种基于递归图和递归定量分析的OLTC故障诊断方法，步骤1：将振动检测探头贴敷在有载分接开关的箱壁顶端上，采集有载分接开关正常、触头松动、触头磨损、触头烧毁等不同状态下动作过程中产生的振动信号；步骤2：从振动信号的递归特性出发，将振动信号进行相空间重构；步骤3：分别采用递归图(RP)和递归定量分析(RQA)对相轨迹进行定性和定量分析；步骤4：根据定性和定量分析的结果进行故障诊断。本发明可实时监测变压器有载分接开关的工作状态，满足变压器有载分接开关实时故障诊断的要求。为有目的的检修提供数据支撑和理论依据，避免浪费人力，物力和时间。

技术领域

本发明涉及一种基于递归图和递归定量分析的OLTC故障诊断方法，属于电力设备信号监测技术领域。

背景技术

有载分接开关(OLTC)是电力变压器的一个重要组成部分，其运行状况直接关系到变压器及系统的稳定与安全。OLTC是变压器故障率最高部件之一。其故障不但直接影响变压器运行，而且影响电网质量与电网运行。根据沟内资料统计，由OLTC故障引起的事故约占变压器总事故的28％左右且故障类型基本为机械故障，例如触头松动、触头脱落、机构卡涩、滑档、拒动等。机械故障会直接损坏OLTC和变压器本身，进而引起其他更严重的电气故障，以致造成严重的后果。因此，对运行中的OLTC的机械性能进行监测，及早发现其故障隐患，对变压器及电力系统的安全运行有着十分重大的意义。

目前，对有载分接开关机械故障的诊断方法主要是停电检修和在线监测。有载分接开关的停电检修往往周期较长，难以及时发现早期的机械故障，经常在停电检修前即发生故障损坏，并且停电检修影响变压器正常运行，需要耗费大量人力、物力和财力。

在线监测方法主要有基于热噪声诊断法和基于振动的在线监测等，基于热噪声的诊断是由于变压器分接开关故障后发热产生的热噪声传播到变压器外面，通过在变压器外壳上安装噪声传感器检测来进行分接开关故障诊断，但热噪声传到传感器时，能量损耗太大再加上各种噪音大干扰工程运用很难实现。基于振动的分接开关故障诊断的关键是在被监测信号中发现能反映分接开关故障的特征信号，本专利基于振动法提取特征量，直接通过提取的特征量诊断OLTC的故障，具有速度快，结论直观，实时诊断等特点。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，及时发现有载分接开关运行过程中的潜伏性故障，提高有载分接开关可靠性，本发明提供一种基于递归图和递归定量分析的OLTC故障诊断方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于递归图和递归定量分析的OLTC故障诊断方法，包括以下步骤：

步骤1：将振动检测探头贴敷在有载分接开关上，采集有载分接开关不同状态下动作过程中产生的振动信号；

步骤2：从各个状态下振动信号的递归特性出发，将各个状态下振动信号进行相空间重构；

步骤3：分别采用递归图RP和递归定量分析RQA对相轨迹进行定性和定量分析；

步骤4：根据定性和定量分析的结果进行故障诊断。

作为优选方案，所述步骤1中加速振动传感器置于OLTC顶盖上方。

作为优选方案，所述步骤1中有载分接开关不同状态，包括：正常、触头松动、触头磨损、触头烧毁。

作为优选方案，所述步骤2将采集到的各状态下一维时间序列振动信号x(i)，i＝1,2…n，设嵌入维数为m，时间延迟为τ，则重构后的相空间为：

X(i)＝{x(i),x(i+τ),…,x(i+(m-1)τ)} (1)

式中：其中，i＝1,2…n；相空间的点数为N，N＝n-(m-1)τ。

作为优选方案，所述嵌入维数m＝3，时间延迟为τ＝8。