[发明专利]变压器在线监测装置、使用方法及变压器故障诊断方法

权利要求书

1.一种变压器在线监测装置，其特征在于：包括光声室（5），光声室（5）上方从上到下依次设置的抛面镜（1）、红外光源（2）、调制盘（3）和滤光盘（4）；所述光声室（5）上设有进气口（7）和出气口（8），所述光声室（5）的进气口（7）下方和出气口（8）上方均设有微音器（6）。

2.根据权利要求1所述的一种变压器在线监测装置，其特征在于：所述滤光盘（4）包括多个滤光片，每一个滤光片仅允许一种特定波长的光线透过。

3.根据权利要求1所述的一种变压器在线监测装置，其特征在于：所述微音器（6）包括外壳（15）、隔膜（9）、驻极体（10）和背电极（12），所述隔膜（9）设置于外壳（15）的端部，所述驻极体（10）和背电极（12）设置于外壳（15）内，所述驻极体（10）和背电极（12）之间设有空气隙（11），所述驻极体（10）靠近背电极（12）的一侧面涂覆有金属，所述背电极（12）上开设有多个小孔（13）。

4.根据权利要求3所述的一种变压器在线监测装置，其特征在于：所述微音器（6）还包括用于筛选和放大声波的可调式选频放大模块（14），所述可调式选频放大模块（14）设置于外壳（15）远离隔膜（9）的一端。

5.一种权利要求1至4任一项所述的变压器在线监测装置的使用方法，其特征在于，包括：

由红外光源（2）产生的向上的入射光经抛面镜（1）反射聚焦后产生向下的光束射入调制盘（3），经调制盘（3）调制频率后射入滤光盘（4），经滤光盘（4）分光后，射入光声室（5）内；

由进气口（7）进入光声室（5）内的变压器油中的气体样本吸收光源能量，并立即释放，在光声室（5）内引起周期性的机械压力波，产生声波，并由微音器（6）检测。

6.一种变压器故障诊断方法，其特征在于，包括：

对变压器油中溶解气体吸收光源能量产生的声波数据集进行分类，得到分类后的变压器数据集；

对分类后的变压器数据集进行特征提取，得到第一提取特征；

对分类后的变压器数据集进行特征提取，得到第二提取特征；

对第一提取特征和第二提取特征进行特征融合，得到融合后的特征；

对融合后的特征进行聚类，得到隶属度矩阵，根据最大隶属度原则，对变压器进行故障诊断。

7.根据权利要求6所述的一种变压器故障诊断方法，其特征在于，对变压器油中溶解气体吸收光源能量产生的声波数据集进行分类所采用的方法为改进DBSCAN算法；

对分类后的变压器数据集进行特征提取得到第一提取特征所采用的方法为堆叠自动编码器；

对分类后的变压器数据集进行特征提取得到第二提取特征所采用的方法为主成分分析法；

对第一提取特征和第二提取特征进行特征融合所采用的方法为DS证据理论；

对融合后的特征进行聚类所采用的方法为改进的模糊C均值聚类算法。