小波突变性检测技术在变压器局部放电超声定位中的应用.pdf

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1、第33卷第4期2012年8月电力与能源347小波突变性检测技术在变压器局部放电超声定位中的应用石乐贤，李燕青，晋宏飞一～幽～一㈨一～一～一沛一m一～m～～一～l一至一～一．一l¨～兰～量～一h一～一甜一=一一主的～一㈨一m(华北电力大学电气与电子工程学院，保定071003)摘要：利用试验装置模拟电力变压器局部放电并对传感器接收的超声信号细节进行分析，发现局部放电产生的超声信号具有多个突变点，其中首次突变点是局部放电的起始时间，应当进行标记。但是传统的时延估计方法往往将信号突变峰值作为标记，定位的精度受到影响。小波突变性检测技术可以辨识信号的首次突变点，介绍了小波突变性检测技术的原理并利用该技

2、术对试验装置的局部放电进行定位，结果表明该方法的定位精度明显提高，与传统方法相比定位的绝对误差可以减少1-2cm。关键词：局部放电；超声；小波；突变性检测；时延中图分类号：X22文献标志码：A文章编号：2095—1256(2012)04—0347—04ApplicationofWaveletMutationDetectionTechnologyinUltrasonicLocalizationofPartialDischargeinTransformerShiLexian，LiYanqing，JinHongfei(SchoolofElectricalandElectronicEngineeri

3、ng，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)_毒～出一～曲～一～～～m一邶一一～y一一～～～超声定位法是目前变压器局部放电监测诊断标记，可以正确判断时延。本文将介绍一种新的工程实践中应用最多的技术。但是在实际的应用采用小波突变性检测技术的变压器局部放电定位中，由于周期性干扰、环境噪声以及传播路径的影方法，利用试验装置模拟变压器局部放电，对获取响，故障源的超声信号在传播过程中超声波波谱局部放电信号特征进行分析，在这个基础上介绍的峰值被扩展，旁瓣起伏很大，可能出现几个临近小波突变性检测技术原理及实现方法，并用于对的最大值。传统

4、的超声定位法把其中最大的峰值试验获得的超声信号进行分析，验证该方法的定作为依据，不能正确估计超声直达波l1信号的起位效果。振时延，因而得不到理想的定位效果。其他的互1局放超声信号的获取功率谱相位法、广义互相关法、广义双谱或高阶累积量法、自适应法等对信号的谱峰值位置进行相在高压实验室中，搭建变压器模型局部放电对时延的估计，虽然在某些方面取得了比较理想试验平台，见图1。将针板放电装置放置于盛有的结果，但是时延误差还是较大。采用小波突变变压器油的容器内部模拟变压器的局部放电；把性检测技术可以辨识直达波信号的首次突变点，3×3方形超声阵列传感器用黄油耦合贴于变压把首次突变点作为传感器接收到局放超声信

5、号的、器模型箱壁外，用于接受放电产生的超声波信号。348石乐贤，等：小波突变性检测技术在变压器局部放电超声定位中的应用内触发及自由触发等。5)软件系统实验的软件系统为基于Lab—VIEw的数据采集与存储系统，可实现数据采集与保存、放大与显示等功能。此外，本文采用matlab软件对超声信号原始数据进行滤波去噪及时延估计等处理。1一交流电源和调压器；2升压变压器；3m保护电阻；4L耦合电容；5检测阻抗；6m变压器模型；7-针板放电模2局放超声信号的特点型；8-阵列传感器。图1变压器模型局部放电试验平台试验开始后缓慢转动调压器，升高针板放电试验平台主要由变压器模型、放电装置、阵列装置两端的电压至连

6、续放电，在发生放电的时刻传感器、数据采集机以及软件系统组成。开启数据采集机采集信号，通过labview软件显1)变压器模型为了模拟变压器内部局部示的波形如图3所示。放电，本文采用由钢板焊接的模拟箱体，尺寸为120mm(长)×100mm(宽)×100mm(高)，里面w”qⅥ"，，w1mⅦ装有变压器油，箱体的外壳接地。⋯——～一—～⋯“r州州十wwnn2)放电装置为了得到局部放电产生的超m—hhnmw—w声信号，本文选用比较典型的针一板放电模型，其n”m^中用直径为10mm的圆柱铜棒底端磨成圆锥针—，”—r～————⋯⋯—1一叶”—n—”一n”—Ⅳn^V尖构成针部，用直径约为30mm、高约10m

7、m的¨“—啪帅圆柱铜板构成板部，针板间距约5ram且中间用100200300400500600700t／gs绝缘纸板隔开，见图2。当针部电压逐渐升高时，针尖首先起电晕进随而将连续放电。图3数采机采集的3×3面阵9通道局放超声直达波信号3)阵列传感器可以看到，在未收到超声信号前，屏幕显示的ll及其耦合位置超波形平稳起伏不大；当接收到超声信号后屏幕显lI声阵列传感器是由示的波形突然变大，局放超声直达波信号的时延H