声-流速融合的油浸变压器故障分级诊断及主动保护方法技术

本发明专利技术属于变压器状态检测技术领域，特别涉及声

【技术实现步骤摘要】
声
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流速融合的油浸变压器故障分级诊断及主动保护方法


[0001]本专利技术属于变压器状态检测
，特别涉及声
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流速融合的油浸变压器故障分级诊断及主动保护方法。

技术介绍

[0002]电力变压器是电力系统的核心主设备，其安全稳定运行对电力系统的稳定性、经济性至关重要；传统的电力变压器保护判据采用单一物理量进行判别，保护范围小、保护可靠性不高。电力变压器故障类型多样，故障严重程度也并不相同，及时准确地对故障程度进行判别并采取相应的措施，有助于提高电力变压器安全运行的可靠性。
[0003]现有技术中针对变压器故障的检测和保护，主要是通过单一物理量进行判别。例如，现有的中国专利公开的申请号为CN202111630310.8，名称为一种智能寻式变压器故障检测定位装置及优化算法，通过高频采集设备采集运行式超声波传感器的数据，分析实时数据，并以辅助数据作为判据，计算出故障存在的风险点和位置坐标。该专利采用单一物理量判别故障，判据较为单薄，保护范围较小。现有的中国专利公开的申请号为CN202211281325.2，名称为基于压力频率特征的油浸式变压器数字式非电量保护方法，利用压力频率特征作为数字式非电量保护依据，将压力主频大小与动作门槛值进行比较实现对油浸式变压器内部状态的辨识。该专利尽管也提出了一种新的保护方法，但所用数据量单一，且其主要目的在于区分内外部故障，与本专利目的不同。此外，现有的中国专利公开的申请号为CN202110739031.9，名称为一种变压器跳闸保护方法、系统、存储介质及计算设备，利用绕组首末端电流判断变压器内部是否发生放电，在完成放电判别后，再根据放电时间和参数判断是否进行跳闸保护。与本专利技术相比，该专利技术依旧采用传统电气量作为判据，且不能实现故障的分级诊断，仅能判断是否发生放电。
[0004]因此亟需一种声
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流速融合的油浸变压器故障分级诊断及主动保护方法，提升变压器保护范围及保护灵敏度，保证保护响应及时准确；在确保安全的基础上，取代重瓦斯保护达到发生严重故障切机的效果，在保证不误动的前提下，及时准确地对变压器运行状况进行监测并发出相应的信号，提供保护策略，保障电网对继电保护的“四性”要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供声
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流速融合的油浸变压器故障分级诊断及主动保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0006]步骤S1：声信号采集模块连续采集腔体内多个声信号，并将声信号传入声信号分析及一级判断模块；
[0007]步骤S2：所述声信号分析及一级判断模块针对每个声信号计算幅值和中心频带，将幅值与预先设定的幅值阈值a进行比较：当存在某个幅值大于等于幅值阈值a时，执行步骤S7；否则执行步骤S3；
[0008]步骤S3：将所述步骤S2中声信号分析及一级判断模块计算的各中心频带与预先设
定的第一频率阈值x进行比较：当全部的中心频带大于等于第一频率阈值x时，执行步骤S11；否则执行步骤S4；
[0009]步骤S4：所述声信号分析及一级判断模块计算频率在第二频率阈值y以下的声信号的能量占比；当所述能量占比大于等于预先设定的能量占比阈值m时，执行步骤S6；否则执行步骤S5；
[0010]步骤S5：所述声信号分析及一级判断模块在第二预设时间内继续监测腔体内的声信号；若频率在第二频率阈值y以下的声信号的能量占比的增加量大于增加量阈值，则执行步骤S6；否则执行步骤S11；
[0011]步骤S6：所述声信号分析及一级判断模块向流速信号采集模块发送启动信号，开启流速监测；
[0012]步骤S7：所述流速信号采集模块收到启动信号后，开始采集流速信号并将流速信号传递给流速信号分析模块；
[0013]步骤S8：所述流速信号分析模块对流速信号进行分析，当流速值大于等于预先设定的流速阈值b时，执行步骤S9；否则执行步骤S10；
[0014]步骤S9：所述流速信号分析模块将分析结果发送给故障分级诊断及主动保护决策模块，所述故障分级诊断及主动保护决策模块将变压器运行状态设置为“严重故障”，并向显示模块发出跳闸信号，在等待第三预设时间后，重新执行步骤S1；
[0015]步骤S10：所述流速信号分析模块将分析结果传递给故障分级诊断及主动保护决策模块，所述故障分级诊断及主动保护决策模块将变压器运行状态设置为“轻微故障”，并向显示模块发出告警信号，在等待第三预设时间后，重新执行步骤S1；
[0016]步骤S11：所述声信号分析及一级判断模块将分析结果传递给故障分级诊断及主动保护决策模块，所述故障分级诊断及主动保护决策模块将变压器运行状态设置为“无故障”，不发出任何信号，在等待第三预设时间后，重新执行步骤S1。
[0017]所述步骤S9中故障分级诊断及主动保护决策模块将变压器运行状态诊断设置为“严重故障”的同时，向显示模块发送信号，输出“立即停机排查故障”的提示信息；所述步骤S10中故障分级诊断及主动保护决策模块将变压器运行状态设置为“轻微故障”的同时，向显示模块发送信息，输出“采油样进一步分析”的提示信息；所述步骤S11中故障分级诊断及主动保护决策模块将变压器运行状态设置诊断为“无故障”的同时，向显示模块发送信号，输出“无需停机，保持监视”的提示信息。
[0018]本专利技术还公开一种应用所述方法的油浸变压器故障分级诊断及主动保护系统，其特征在于，包括：声信号采集模块、声信号分析及一级判断模块、流速信号采集模块、流速信号分析模块以及故障分级诊断及主动保护决策模块；
[0019]所述声信号分析及一级判断模块分别与流速信号采集模块和故障分级诊断及主动保护决策模块相连；其中，声信号采集模块、声信号分析及一级判断模块、流速信号采集模块、流速信号分析模块和故障分级诊断及主动保护决策模块串联；
[0020]所述声信号采集模块用于采集变压器运行中的声信号，并将声信号传输到声信号分析及一级判断模块中；
[0021]所述声信号分析及一级判断模块用于接收并处理声信号采集模块的声信号，并对声信号的幅值和频率进行计算，将结果与阈值进行比较，最后将分析结果传输给故障分级
诊断及主动保护决策模块；
[0022]所述流速信号采集模块用于在接到声信号分析及一级判断模块的启动信号后，对腔体输油管道内油流速进行测量，并将测量结果传输至流速信号分析模块；
[0023]所述流速信号分析模块用于接收并处理流速信号采集模块的流速信号，并对流速信号的速度与阈值进行比较，并将分析结果传输给故障分级诊断及主动保护决策模块；
[0024]所述故障分级诊断及主动保护决策模块用于接收声信号分析及一级判断模块和流速信号分析模块发来的信号，基于所述信号发出相应控制指令。
[0025]本专利技术的有益效果在于：
[0026]本专利技术提供了一种声
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流速融合的油浸变压器故障分级诊断及主动保护方法，通过实时监测变压器的声信号，初步判断变压器的故本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声
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流速融合的油浸变压器故障分级诊断及主动保护方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：声信号采集模块(11)连续采集腔体内多个声信号，并将声信号传入声信号分析及一级判断模块(12)；步骤S2：所述声信号分析及一级判断模块(12)针对每个声信号计算幅值和中心频带，将幅值与预先设定的幅值阈值a进行比较：当存在某个幅值大于等于幅值阈值a时，执行步骤S7；否则执行步骤S3；步骤S3：将所述步骤S2中声信号分析及一级判断模块(12)计算的各中心频带与预先设定的第一频率阈值x进行比较：当全部的中心频带大于等于第一频率阈值x时，执行步骤S11；否则执行步骤S4；步骤S4：所述声信号分析及一级判断模块(12)计算频率在第二频率阈值y以下的声信号的能量占比；当所述能量占比大于等于预先设定的能量占比阈值m时，执行步骤S6；否则执行步骤S5；步骤S5：所述声信号分析及一级判断模块(12)在第二预设时间内继续监测腔体内的声信号；若频率在第二频率阈值y以下的声信号的能量占比的增加量大于增加量阈值，则执行步骤S6；否则执行步骤S11；步骤S6：所述声信号分析及一级判断模块(12)向流速信号采集模块(21)发送启动信号，开启流速监测；步骤S7：所述流速信号采集模块(21)收到启动信号后，开始采集流速信号并将流速信号传递给流速信号分析模块(22)；步骤S8：所述流速信号分析模块(22)对流速信号进行分析，当流速值大于等于预先设定的流速阈值b时，执行步骤S9；否则执行步骤S10；步骤S9：所述流速信号分析模块(22)将分析结果发送给故障分级诊断及主动保护决策模块(31)，所述故障分级诊断及主动保护决策模块(31)将变压器运行状态设置为“严重故障”，并向显示模块发出跳闸信号，在等待第三预设时间后，重新执行步骤S1；步骤S10：所述流速信号分析模块(22)将分析结果传递给故障分级诊断及主动保护决策模块(31)，所述故障分级诊断及主动保护决策模块(31)将变压器运行状态设置为“轻微故障”，并向显示模块发出告警信号，在等待第三预设时间后，重新执行步骤S1；步骤S11：所述声信号分析及一级判断模块(12)将分析结果传递给故障分级诊断及主动保护决策模块(31)，所述故障分级诊断及主动保护决策模块(31)将变压器运行状态设置为“无故障”...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐波，冀茂，史晟，黄猛，李成榕，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：