[发明专利]一种基于声音特征的大型变压器故障检测方法

说明书

本发明公开了一种基于声音特征的大型变压器故障检测方法，预先训练得到包含大型变压器正常运行和各种故障的声音字典后，按以下步骤检测：步骤1，通过设在待检测大型变压器上的拾音装置采集大型变压器发出的声音；步骤2，对所采集声音进行变换处理后提取相应的幅度和实部，将幅度和实部分别投影至声音字典，得到正常运行和各种故障的稀疏表示系数，用得到的正常运行和各种故障稀疏表示系数重建相应的声音，计算重建相应的声音相对于采集声音的误差；步骤3，根据误差大小，判定大型变压器的故障所属种类。该方法能保持对正常运行、各种故障有较好的检测能力，不仅成本较低，而且可实现大型变压器故障的全天候实时在线检测，便于电力行业实现。

技术领域

本发明涉及大型变压器故障检测领域，尤其涉及一种基于声音特征的大型变压器故障 检测方法。

背景技术

现如今，电力需求不断提升，用电质量问题也受到广泛的关注，电能的稳定供应与国 民经济也有着密不可分的关系。而电力的稳定供应需要保护好变压器，对故障能及时确认 以及排除。

目前，对变压器的保护方法主要通过故障时电压、电流等电气参量进行继电保护。

但现有的方法仅是一种出现故障后的保护方法，会降低用电质量以及提高供电公司的 经济成本。并且，这种保护方法对相关潜伏性故障难以检测，无法实现对变压器的效的在 线检测。

发明内容

基于现有技术所存在的大型变压器只是在出现故障后通过电压、电流等电气参量进行 继电保护，不仅对相关潜伏性故障难以检测，也无法实现对变压器有效在线检测的问题， 本发明的目的是提供一种基于声音特征的大型变压器故障检测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种基于声音特征的大型变压器故障检测方法，通过预先训练得 到包含大型变压器正常运行和各种故障的声音字典后，按以下步骤检测：

步骤1，通过设置在待检测大型变压器上的拾音装置采集所述大型变压器发出的声 音；

步骤2，对所采集的声音进行变换处理后提取相应的幅度和实部，将所述幅度和实部 分别投影至所述声音字典，得到正常运行和各种故障的稀疏表示系数，用得到的所述正常 运行和各种故障稀疏表示系数重建相应的声音，计算重建相应的声音相对于所述待检测大 型变压器采集声音的误差；

步骤3，根据所述误差大小，判定所述待检测大型变压器的故障所属的种类。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的基于声音特征的大型变 压器故障检测方法，其有益效果为：

通过挖掘大型变压器正常运行、出现各种故障时产生的声音特征信息来检测其故障， 通过学习获得变压器各种声音在时频域的幅度和实部联合字典，该联合字典对声音的表征 能力更强，易于各种声音的区分。该检测方法不仅利用了声音时频谱的幅度信息，也利用 声音时频谱的实部信息，表示正常运行、各种故障的声音字典维数增加了一倍，也就增加 了各种声音特征的区分度，从而能够保持对正常运行、各种故障有较好的检测能力，不仅 成本较低，而且可以实现大型变压器故障的全天候实时在线检测，便于电力行业实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附 图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领 域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附 图。

图1为本发明实施例提供的基于声音特征的大型变压器故障检测方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的基于声音特征的大型变压器故障检测方法的具体流程图。

具体实施方式