[发明专利]一种基于暂态声学信号的变压器绕组变形检测方法及系统在审
| 申请号： | 202111007772.4 | 申请日： | 2021-08-30 |
| 公开（公告）号： | CN113739730A | 公开（公告）日： | 2021-12-03 |
| 发明（设计）人： | 张凡;朱筱瑜;刘华栋;汲胜昌;金祎;顾渊博 | 申请（专利权）人： | 西安交通大学;国网上海市电力公司 |
| 主分类号： | G01B17/04 | 分类号： | G01B17/04;G01R31/62;G01R31/52 |
| 代理公司： | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人： | 张海平 |
| 地址： | 710049 *** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 声学 信号 变压器 绕组 变形 检测 方法 系统 | ||
1.一种基于暂态声学信号的变压器绕组变形检测方法，其特征在于，包括：
采集变压器多次突发短路时的声学信号，对采集到的声学信号进行截取，保留变压器短路开始至结束之间的声音信号；
对变压器短路开始至结束之间的声音信号进行连续小波变换，得所述声音信号的复小波系数矩阵；
获取复小波系数矩阵中前N行的子矩阵；
将所述子矩阵中的各行向量按照顺序依次拼接形成列矩阵RSPi；
计算第i次短路时声音信号的RSPi矩阵与第1次短路时声音信号的RSPi矩阵的相关系数Rxy；
根据计算得到的相关系数Rxy评估绕组的变形状态。
2.根据权利要求1所述的基于暂态声学信号的变压器绕组变形检测方法，其特征在于，保留短路开始至结束0.2s内的声音信号Si，i＝1，2，3，…。
3.根据权利要求1所述的基于暂态声学信号的变压器绕组变形检测方法，其特征在于，对变压器短路开始至结束之间的声音信号进行连续小波变换，得所述声音信号的复小波系数矩阵的具体操作为：
选择复Morlet小波函数，设置中心频率为3，带宽参数为3，尺度参数为5000，对所声音信号进行连续小波变换，获得0.2s内声音信号的复小波系数矩阵Pi，Pi为5000行、2000列矩阵。
4.根据权利要求1所述的基于暂态声学信号的变压器绕组变形检测方法，其特征在于，获取复小波系数矩阵中的前N行的子矩阵的具体过程为：选择复小波系数矩阵Pi前1000行的子矩阵SPi，子矩阵SPi为1000行、2000列的矩阵。
5.根据权利要求1所述的基于暂态声学信号的变压器绕组变形检测方法，其特征在于，相关系数Rxy为：
其中，Cxy、Dx及Dy分别为协方差及标准方差。
6.根据权利要求1所述的基于暂态声学信号的变压器绕组变形检测方法，其特征在于，当Rxy2.0，则说明绕组状况良好；
当1.0Rxy2.0，则说明绕组出现轻微故障；
当相关系数Rxy1.0，则说明绕组出现变形。
7.根据权利要求1所述的基于暂态声学信号的变压器绕组变形检测方法，其特征在于，采集变压器多次突发短路时的声学信号之前还包括：
在变压器油箱宽侧面中间距离油箱最外侧轮廓线1m的位置处布置声压传感器，所述声压传感器用于采集变压器多次突发短路时的声学信号。
8.一种基于暂态声学信号的变压器绕组变形检测系统，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集变压器多次突发短路时的声学信号，对采集到的声学信号进行截取，保留变压器短路开始至结束之间的声音信号；
变换模块，用于对变压器短路开始至结束之间的声音信号进行连续小波变换，得所述声音信号的复小波系数矩阵；
获取模块，用于获取复小波系数矩阵中前N行的子矩阵；
拼接模块，用于将所述子矩阵中的各行向量按照顺序依次拼接形成列矩阵RSPi；
计算模块，用于计算第i次短路时声音信号的RSPi矩阵与第1次短路时声音信号的RSPi矩阵的相关系数Rxy；
评估模块，用于根据计算得到的相关系数Rxy评估绕组的变形状态。
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