一種電力變壓器表面測點振動加速度信號特征的提取方法
【專利摘要】一種電力變壓器表面測點振動加速度信號特征的提取方法，所述方法利用振動加速度傳感器采集電力變壓器表面測點的振動信號，然后通過頻譜分析獲得變壓器表面測點的振動加速度頻譜，再通過計算求取特征頻率點附近的通頻振動值，最后利用求得的通頻振動值計算出電力變壓器表面振動信號的特征向量。本發(fā)明根據(jù)振動頻譜在各個特征頻率點附近頻段的通頻振動值求得電力變壓器表面測點振動信號的特征向量，作為振動法分析判斷電力變壓器運行狀態(tài)的依據(jù)，為電力變壓器的狀態(tài)監(jiān)測提供技術(shù)支持。
【專利說明】一種電力變壓器表面測點振動加速度信號特征的提取方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種運行中電力變壓器表面測點振動加速度信號的特征提取方法，屬 于變壓器【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 理論研究和長期運行實踐的經(jīng)驗表明，電力變壓器運行時，其表面振動信號與其 內(nèi)部繞組及鐵心的狀況密切相關(guān)，電力變壓器繞組及鐵心的壓緊狀況發(fā)生變化或者繞組出 現(xiàn)變形或位移時都會引起表面振動信號的變化。因此，實時監(jiān)測和分析電力變壓器表面測 點的振動信號，能夠及時發(fā)現(xiàn)和判斷電力變壓器鐵心及繞組的異常和故障。
[0003] 電力變壓器表面測點振動信號特征的有效提取，是振動法分析電力變壓器鐵心及 繞組工作狀態(tài)的基礎(chǔ)和前提。目前還沒有電力變壓器表面振動信號特征向量的有效提取方 法，無法充分、有效地反映電力變壓器表面振動變化的細節(jié)和程度，給振動法分析電力變壓 器繞組及鐵心工作狀態(tài)帶來了諸多實際困難，也是實現(xiàn)電力變壓器的振動監(jiān)測與狀態(tài)分析 所面臨的難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種電力變壓器表面測點振動加速 度信號特征的提取方法，為電力變壓器的振動監(jiān)測與狀態(tài)分析工作提供技術(shù)支持。
[0005] 本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案解決的： 一種電力變壓器表面測點振動加速度信號特征的提取方法，所述方法利用振動加速度 傳感器采集電力變壓器表面測點的振動信號，然后通過頻譜分析獲得變壓器表面測點的振 動加速度頻譜，再通過計算求取特征頻率點附近的通頻振動值，最后利用求得的通頻振動 值計算出電力變壓器表面振動加速度信號的特征向量。
[0006] 上述電力變壓器表面測點振動加速度信號特征的提取方法，所述方法包括以下步 驟： a. 將振動加速度傳感器放置到待測定的電力變壓器表面振動測點，記為Ti,其中 i=l，2,3,…，K，是該電力變壓器表面振動測點編號。測點的多少可根據(jù)待測電力變壓器的 運行狀態(tài)來確定，測點的位置選擇可在電力變壓器某區(qū)域表面振動最大的位置，或者選擇 固定放置在電力變壓器A相、B相和C相的高壓側(cè)和低壓側(cè)表面距離頂部1/4,1/2, 3/4的 位置，合計18個測點； b. 振動加速度傳感器按設(shè)定的時間間隔采集電力變壓器表面測點Ti的振動信號，獲 得的振動加速度時域信號分別記為(N為采樣次數(shù)）； c. 將獲得的振動加速度時域信號分別進行快速傅里葉變換，將時域信號 轉(zhuǎn)換成為頻域信號，得到每次采樣的振動頻譜，信號Sn的振動頻譜依次分別記為 FFTSlzrFFTS2^ ,FFTSs . d. 設(shè)定M個電力變壓器表面振動特征頻率點，各個特征頻率點的頻率值依次記為 %巧一Pjf ,分別計算振動頻譜FFTSt (A： = 在特征頻率點巧(,-=mJ/) 附近頻段的通頻振動值; e. 根據(jù)振動頻譜在各個特征頻率點附近頻段的通頻振動值,計算獲得電力變壓 器表面測點Ti振動信號的特征向量F = V2, Vm),該特征向量中第f個值 巧的計算方法是：

【權(quán)利要求】
1. 一種電力變壓器表面測點振動加速度信號特征的提取方法，其特征是，所述方法利 用振動加速度傳感器采集電力變壓器表面測點振動信號，然后通過頻譜分析獲得變壓器表 面測點的振動加速度頻譜，再通過計算求取特征頻率點附近的通頻振動值，最后利用求得 的通頻振動值計算出電力變壓器表面振動信號的特征向量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力變壓器表面測點振動加速度信號特征的提取方法，其特 征是，所述方法包括以下步驟： a. 在待測定的電力變壓器表面振動測點上安裝振動加速度傳感器； b. 振動加速度傳感器按設(shè)定的時間間隔采集電力變壓器表面測點的振動信號，獲得的 振動加速度時域信號分別記為…(\為采樣次數(shù)）； c. 將獲得的振動加速度時域信號備，為分別進行快速傅里葉變換，將時域信號 轉(zhuǎn)換成為頻域信號，得到每次采樣的振動頻譜，信號^，盡=一，知的振動頻譜依次分別記為
d. 設(shè)定M個電力變壓器表面振動特征頻率點，各個特征頻率點的頻率值依 次記為，分別計算振動頻譜.
在特征頻率點
附近頻段的通頻振動值; e. 根據(jù)振動頻譜在各個特征頻率點附近頻段的通頻振動值，計算電力變壓器表 面測點振動信號的特征向量
，該特征向量中第i個值號的計 算方法是：
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力變壓器表面測點振動加速度信號特征的提取方法，其特 征是，所述特征頻率點A的附近頻段包括的頻率值圮：巧-'上巧巧+1巧+2,其單位 是Hz，振動頻譜在特征頻率點= 附近頻段的通頻振動 值的計算方法如下：
其中，$表示振動頻譜= 中頻率為』的振動幅值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述電力變壓器表面測點振動加速度信號特征的提取方法其特征 是，所述振動加速度傳感器的采樣次數(shù)為三次，即N=3 ;所述電力變壓器的表面振動特征頻 率點設(shè)置十個，即M=10,十個特征頻率點分別為100Hz、200Hz、300Hz、400Hz、500Hz、600Hz、 700Hz、800Hz、900Hz和 1000Hz。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述電力變壓器表面測點振動加速度信號特征的提取方法，其特征 是，所述振動加速度傳感器的采樣頻率為10kHz，每次采樣長度為10k，相鄰兩次采樣的開 始時刻之間的時間間隔為10秒。
【文檔編號】G01H1/00GK104406680SQ201410703063
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月29日
【發(fā)明者】梁靜, 常晉兵, 孟強, 馬旭波, 晉國芳, 喬曉東, 韓前鋒 申請人:國網(wǎng)山西省電力公司晉城供電公司, 國家電網(wǎng)公司