[发明专利]一种变压器有载分接开关机械故障在线监测方法

权利要求书

1.一种变压器有载分接开关机械故障在线监测方法，其特征在于，所述机械故障在线监测方法包括以下步骤：

步骤1：将p个振动传感器贴敷在有载分接开关OLTC的箱壁顶端上，采集有载分接开关动作过程中产生的振动信号；

步骤2：将采集到振动信号进行经验模态分解EMD，通过分解出来的固有模态函数IMF计算出改进的掩膜信号；

步骤3：将改进的掩膜信号加入到原始采集到的振动信号中，然后再进行经验模态分解；

步骤4：根据区间最大功率特征公式计算固有模态函数的功率特征矩阵，比较不同工况下的OLTC的功率特征矩阵，对OLTC进行故障诊断。

2.根据权利要求1所述的变压器有载分接开关机械故障在线监测方法，其特征在于：

所述步骤1中，将振动传感器放置于OLTC的垂直顶端。

3.根据权利要求1所述的变压器有载分接开关机械故障在线监测方法，其特征在于：

在所述步骤2中，将步骤1所采集到的振动信号x(t)进行经验模态分解EMD得到若干个固有经验模态函数IMF即u_i(t)；然后再对u_i(t)进行Hilbert变换，得到v_i(t)，即：

构造解析信号：

于是得到幅值函数：

和相位函数：

进一步可求出瞬时频率：

振动信号x(t)被分解后的若干个简谐振动信号即固有经验模态函数IMF按照频率从高到低逐次得到，其中，IMF₁的频率最高，IMFm为大于设定频率阈值的最小频率固有经验模态函数；

按照下式计算改进的掩膜信号s(t)：

s(t)＝A₀sin(2πf^*tf) (7)

其中，f为振动信号的采样频率，A₀为信号幅值，f^*代表的IMF₁和IMFm在k个采样点上的平均瞬时频率：

其中f为信号的采样频率，a₁为IMF₁的Hilbert包络幅值，f₁(i)为Hilbert瞬频估计法计算出的IMF₁的瞬时频率；a_m为IMF_m的Hilbert包络幅值，f_m(i)为Hilbert瞬频估计法计算出的IMF_m的瞬时频率，k为采样点。

4.根据权利要求3所述的变压器有载分接开关机械故障在线监测方法，其特征在于：

所述设定频率阈值为0，即IMFm为频率最接近0的频率最小的固有经验模态函数。

5.根据权利要求4所述的变压器有载分接开关机械故障在线监测方法，其特征在于：

所述信号幅值A₀优选为IMF₁至IMFm这m个分量平均幅值的1.6倍。

6.根据权利要求1或5所述的变压器有载分接开关机械故障在线监测方法，其特征在于：

在所述步骤3中，将步骤2构造出来的掩膜信号加入到原始振动信号中，然后重新进行经验模态分解，得到新的固有模态函数IMF。

7.根据权利要求6所述的变压器有载分接开关机械故障在线监测方法，其特征在于：

其中，步骤3中重新进行经验模态分解的得到IMF的层数f优选为5。