用于诊断变压器局部放电故障的方法、装置、设备及介质与流程

本披露一般涉及变压器检测。更具体地，本披露涉及用于诊断变压器局部放电故障的方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、近年来，经济和工业的发展使得我国对电力的需求不断增大，超高压大电网成为电力发展的新趋势，在电网运行中，变压器的稳定性决定了电网运行的可靠性；例如，变压器在长时间运行后容易出现绝缘老化、部件松动等故障风险，在这种情况下变压器会出现局部放电的现象，当放电量增大到一定程度有炸裂风险，从而发生安全隐患。

2、当变压器局部放电时，会伴随着“哒哒”的脉冲电流声。目前，通常采用现场检修人员聆听的方式来判断是否存在局部放电故障，不仅浪费人力，而且检测的准确性无法得到保证。

3、有鉴于此，亟需提供一种能够自动且快速进行变压器局部放电检测的方法和装置。

技术实现思路

1、为了至少解决如上述提到的一个或多个技术问题，本披露在多个方面中提出了用于诊断变压器局部放电故障的方法、装置、设备及介质。

2、在第一方面中，本披露提供一种用于诊断变压器局部放电故障的方法，包括：获取变压器的声压信号；对所述声压信号进行滤波处理；对滤波处理后的所述声压信号进行故障特征数据提取；其中，所述故障特征数据包括单调速率调度有效值rms、局部峰值率lpr和声压级数据lp8khz三者中至少一者；将所述故障特征数据与预存的检测指标限值数据进行比对；以及根据所述故障特征数据与所述检测指标限值数据的比对结果确定所述变压器是否存在放电故障。

3、在本发明披露一些实施例中，所述获取变压器的声压信号的步骤包括：获取变压器的音频数据；将所述音频数据解析为数字信号；对所述数字信号进行切片处理，以使所述数字信号分隔为多段声压信号。

4、在本发明披露一些实施例中，所述对所述声压信号进行滤波处理的步骤包括：基于滤波器的最小阶数和截止频率，确定转移函数系数；利用转移函数滤除所述声压信号中与局部放电无关的信号。

5、在本发明披露一些实施例中，所述转移函数系数通过如下差分方程得出：

6、a(1)*y(n)＝b(1)*x(n)+b(2)*x(n-1)+…+b(nb+1)*

7、x(n-nb)-a(2)*y(n-1)-a(3)*y(n-2)+…+a(nb+1)*y(n-nb)；式中，a代表分母系数向量，b代表子系数向量，n代表最小阶数，nb代表滤波器阶数。

8、在本发明披露一些实施例中，所述提取故障特征数据的步骤包括：对滤波后的所述声压信号进行最小熵解卷积算法处理，以得到冲击脉冲信号；对所述冲击脉冲信号进行包络谱分析，以得到所述故障特征数据。

9、在本发明披露一些实施例中，所述包络谱分析的步骤包括：对所述冲击脉冲信号进行希尔伯特变换，以得到解析信号，其中所述解析信号的模长作为随机信号的包络信号；对所述包罗信号进行频谱分析，以得到包络谱分析数据。

10、在本发明披露一些实施例中，所述单调速率调度有效值rms的计算公式为：式中，xi代表步骤滤波处理后的声压信号序列，n代表数据的个数。

11、在本发明披露一些实施例中，所述局部峰值率lpr的计算公式为：式中，fs为数据的采样频率。

12、在本发明披露一些实施例中，所述声压级数据lp8khz计算公式为：式中，f代表三分之一倍频程的中心频率，x0代表参考声压，x0＝2×10-5pa。

13、在第二方面中，本披露提供一种用于诊断变压器局部放电故障的装置，其包括：信号获取单元，其用于获取变压器的声压信号；信号处理单元，其用于对所述声压信号进行滤波处理；数据处理单元，其用于对滤波处理后的所述声压信号进行故障特征数据提取；其中，所述故障特征数据包括单调速率调度有效值rms、局部峰值率lpr和声压级数据lp8khz三者中至少一者；以及数据比对单元，其将所述故障特征数据与预存的检测指标限值数据进行比对，当所述故障特征数据超过所述检测指标限值数据时，得出所述变压器存在放电故障。

14、在第三方面中，本披露提供了一种用于诊断变压器局部放电故障的设备，其包括：处理器；以及存储器，其上存储有用于诊断变压器局部放电故障的程序指令，当所述程序指令由处理器执行时，使得实现如上述技术方案所述的方法。

15、在第四方面中，本披露提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有用于诊断变压器局部放电故障的程序指令，当所述程序指令被执行时，使得实现如上述技术方案所述的方法。

16、通过如上述提供的用于诊断变压器局部放电故障的方法、装置、设备及介质，在进行放电故障诊断时，首先通过获取变压器的声压信号，然后对声压信号进行滤波处理，再然后对滤波处理后的声压信号进行故障特征数据提取，最后将故障特征数据与预存的检测指标限值数据进行比对，根据比对结果确定变压器是否存在放电故障。上述诊断方法及装置等实现了对变压器局部放电的在线检测和故障诊断，降低了人工识别的主观判断，提高检测的效率准确度。

技术特征：

1.一种用于诊断变压器局部放电故障的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取变压器的声压信号的步骤包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述声压信号进行滤波处理的步骤包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述转移函数系数通过如下差分方程得出：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取故障特征数据的步骤包括：对滤波后的所述声压信号进行最小熵解卷积算法处理，以得到冲击脉冲信号；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述包络谱分析的步骤包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单调速率调度有效值rms的计算公式为：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述局部峰值率lpr的计算公式为：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述声压级数据lp8khz计算公式为：

10.一种用于诊断变压器局部放电故障的装置，其特征在于，包括：

11.一种用于诊断变压器局部放电故障的设备，其特征在于，包括：

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有用于诊断变压器局部放电故障的程序指令，当所述程序指令被执行时，使得实现如权利要求1-9中任一项所述的方法。

技术总结
本披露公开了一种用于诊断变压器局部放电故障的方法、装置、设备及介质，涉及变压器检测技术领域。其中方法包括：在进行放电故障诊断时，首先通过获取变压器的声压信号，然后对声压信号进行滤波处理，再然后对滤波处理后的声压信号进行故障特征数据提取，最后将故障特征数据与预存的检测指标限值数据进行比对，根据比对结果确定变压器是否存在放电故障。上述诊断方法及装置等实现了对变压器局部放电的在线检测和故障诊断，降低了人工识别的主观判断，提高检测的效率准确度。

技术研发人员：井友鼎,杜创胜,黄加军,邓攀,郝增财
受保护的技术使用者：河南合众伟奇云智科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12