基于全声波列的变压器检测方法、系统、装置及终端设备制造方法及图纸

本发明专利技术通过采集变压器的运行电压、负载电流、功率因数、局部放电、振动和音频数据，并采集温度、湿度和气体浓度数据，对采集的各数据分别建立变压器数据模型，提取各参数的特征向量，对变压器的运行状态进行综合预判断，分析处理采集的音频和振动数据，对异常声源数据进行空间定位，判断变压器的运行状态。实现了对变压器在运行状态下各项数据的实时采集，能够及时发现变压器在运行工作中的异常情况，为电力变压器的检修和维护提供了重要的数据。力变压器的检修和维护提供了重要的数据。力变压器的检修和维护提供了重要的数据。

【技术实现步骤摘要】
基于全声波列的变压器检测方法、系统、装置及终端设备


[0001]本专利技术属于变压器故障检测领域，涉及一种基于全声波列的变压器检测方法。

技术介绍

[0002]电力变压器是输变电应用最为广泛的电器设备，也是配网建设的重要环节，其运行状况的好坏直接关系到电网运行的安全与稳定。据统计，主要输变电装备的故障次数占电力系统总故障的80％以上，作为主要输变电设备，变压器故障在其中占有很高的比例。因此，研究和分析变压器在运行状态下的设备参数，提前预测变压器的运行状态就显得尤为重要。
[0003]目前对于变压器声波检测是在对噪声振动的研究基础上开展的，主要是利用振动噪声检测变压器的状态，普遍采用的振动检测方法是对比变压器振动和噪声信号的历史数据与当前的测量值，如果超过了10％
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20％认为变压器存在故障隐患；如果超过了20％，则认为变压器发生了严重的故障。对于利用噪声信号的检测方法，目前利用变压器超声波检测局部放电的研究较多，利用变压器全声波检测变压器运行状态的研究很少，往往噪声信号的检测和分析是用来补充振动信号的检测结果，还未有直接利用全声波列信号对变压器状态进行检测的案例。
[0004]对基于振动声波信号进行变压器状态检测的研究主要集中在利用变压器振动信号检测绕组的松动和变形上，对于变压器振动和噪声的产生机理、特性等有了较为成熟的理论，研究内容主要集中在噪声的振动产生机理、声学特性和降噪措施上，而在现场运行的变压器上，仅以试验来验证相关振动理论，未能对不同类型的变压器，在不同工况条件下的全声波信号进行研究和分析判断。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种基于全声波列的变压器检测方法、系统、装置及终端设备。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]一种基于全声波列的变压器检测方法，包括：
[0008]采集变压器的运行电压、负载电流、功率因数、局部放电、振动和音频数据，并采集温度、湿度和气体浓度数据；
[0009]对采集的各数据分别建立变压器数据模型；
[0010]提取采集的各数据的特征向量，对变压器的运行状态进行综合预判断；
[0011]分析处理采集的音频和振动数据，对异常声源数据进行空间定位，判断变压器的运行状态。
[0012]本专利技术的进一步改进在于：
[0013]将所采集的变压器运行数据存储在数据库中，分别建立数据模型，通过聚类算法提取各数据的特征向量，初步判断变压器的运行状态和运行环境。
[0014]通过特征对比方法分析处理采集的音频和振动数据，判断变压器的故障位置，得到变压器的故障类型。
[0015]一种基于全声波列的变压器检测系统，包括：
[0016]数据采集模块，所述数据采集模块用于采集变压器的运行电压、负载电流、功率因数、局部放电、振动和音频数据，并采集温度、湿度和气体浓度数据；
[0017]数据存储模块，所述数据存储模块用于记录采集到的各数据，对采集的各数据分别建立变压器数据模型；
[0018]数据预处理模块，所述数据预处理模块用于提取各数据的特征向量，对变压器的运行状态进行综合预判断；
[0019]数据分析及处理模块，所述数据分析及处理模块用于分析处理采集的音频和振动数据，对异常声源数据进行空间定位，判断变压器的运行状态。
[0020]一种基于全声波列的变压器检测装置，包括：
[0021]数据采集模块，用于采集变压器在运行过程中的运行电压、负载电流、功率因数、局部放电、振动和音频数据，并采集温度、湿度和气体浓度数据；
[0022]数据分析及处理模块，用于接收采集到的各数据，提取各数据的特征向量，并进行分析处理，判断变压器的运行状态；
[0023]数据存储模块，用于存储采集到的数据，对采集到的各数据分别建立变压器数据模型。
[0024]所述数据采集模块包括485数据通讯接口和全声波列信号采集传感器，485数据通讯接口用于采集运行电压、负载电流、功率因数、局部放电、温度、湿度和气体浓度数据，全声波列信号采集传感器用于采集变压器的振动和音频数据。
[0025]所述全声波列信号采集传感器为若干个xCORE阵列麦克风组成，通过USB数据通讯电缆连接至数据分析及处理模块，所述全声波列信号采集传感器固定连接在变压器绕组上下端部的对用油箱表面。
[0026]所述数据分析及处理模块为微型计算机，接收采集到的变压器各项运行数据，提取各项数据的特征向量，判断变压器的运行状态。
[0027]所述数据存储模块为数据库，存储采集得到的变压器运行数据和变压器数据模型。
[0028]一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所上述处理器执行所述计算机程序时实现所述变压器检测方法的步骤。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0030]本专利技术通过采集变压器的运行电压、负载电流、功率因数、局部放电、振动和音频数据，并采集温度、湿度和气体浓度数据，对采集的各数据分别建立变压器数据模型，提取各参数的特征向量，对变压器的运行状态进行综合预判断，分析处理采集的音频和振动数据，对异常声源数据进行空间定位，判断变压器的运行状态。实现了对变压器在运行状态下各项数据的实时采集，能够及时发现变压器在运行工作中的异常情况，为电力变压器的检修和维护提供了重要的数据。
附图说明
[0031]为了更清楚的说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
[0032]图1为本专利技术的方法流程示意图；
[0033]图2为本专利技术的系统示意图；
[0034]图3为本专利技术的装置结构示意图；
[0035]图4为本专利技术的具体实施方式。
[0036]其中：1
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第一全声波列音频传感器；2
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第二全声波列音频传感器；3
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检测装置；4
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电力变压器；5
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端子箱。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0038]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于全声波列的变压器检测方法，其特征在于，包括：采集变压器的运行电压、负载电流、功率因数、局部放电、振动和音频数据，并采集温度、湿度和气体浓度数据；对采集的各数据分别建立变压器数据模型；提取采集的各数据的特征向量，对变压器的运行状态进行综合预判断；分析处理采集的音频和振动数据，对异常声源数据进行空间定位，判断变压器的运行状态。2.如权利要求1所述的一种基于全声波列的变压器检测方法，其特征在于，将所采集的变压器运行数据存储在数据库中，分别建立数据模型，通过聚类算法提取各数据的特征向量，初步判断变压器的运行状态和运行环境。3.如权利要求1所述的一种基于全声波列的变压器检测方法，其特征在于，通过特征对比方法分析处理采集的音频和振动数据，判断变压器的故障位置，得到变压器的故障类型。4.一种基于全声波列的变压器检测系统，其特征在于，包括：数据采集模块，所述数据采集模块用于采集变压器的运行电压、负载电流、功率因数、局部放电、振动和音频数据，并采集温度、湿度和气体浓度数据；数据存储模块，所述数据存储模块用于记录采集到的各数据，对采集的各数据分别建立变压器数据模型；数据预处理模块，所述数据预处理模块用于提取各数据的特征向量，对变压器的运行状态进行综合预判断；数据分析及处理模块，所述数据分析及处理模块用于分析处理采集的音频和振动数据，对异常声源数据进行空间定位，判断变压器的运行状态。5.一种基于全声波列的变压器检测装置，其特征在于，包括：数据采集模块，用于采集变压器在运行过程中的运行电压、负...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏华，王祎朝，陈永耀，王亮，李迎华，刘晓波，张立宇，史斌刚，张伟，杨欢，王玉庆，麻伟升，
申请(专利权)人：西安智汇电气自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：