一种二次硅钢片干式变压器的辨识方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种二次硅钢片干式变压器的辨识方法及系统，方法为分别对同型号的待辨识干式变压器与全新干式变压器做空载试验并采集此时两干式变压器发出的两段噪声音频；对噪声音频进行短时傅里叶分析得到各个频率所对应的声波幅值，取其中的50Hz倍频声波幅值计算干式变压器的基频能量比重、频谱复杂度和高低频能量比；计算全新干式变压器与待辨识变压器基频能量比重、频谱复杂度以及高低频能量比的偏差率，通过偏差率与设定阈值的比较判断该待辨识变压器是否为二次片变压器，系统与方法基于相同的构思，本发明专利技术在不拆卸变压器的前提下高效准确地判断变压器是否为二次硅钢片变压器，提高了变压器的检验效率、降低了抽检所需的人工及物料成本。需的人工及物料成本。需的人工及物料成本。

【技术实现步骤摘要】
一种二次硅钢片干式变压器的辨识方法及系统


[0001]本专利技术涉及变压器硅钢片检测技术，尤其涉及一种二次硅钢片干式变压器的辨识方法及系统。

技术介绍

[0002]变压器是电力系统中的关键设备之一，其运行状态直接关系到整个电力系统的安全稳定运行，而硅钢片构成的铁芯为变压器中的主要组成部分，某些制造商为了降低成本，使用二次硅钢片重新加工变压器，经过长期运行和粗糙再加工的二次硅钢片，其特性与新硅钢片相比有很大差别，存在表面涂层损伤严重、叠片系数加大、损耗异常的情况，因此，二次硅钢片变压器在运行中往往存在噪声较大且刺耳、局部过热等问题，这些问题易导致变压器内部出现局部击穿、燃烧爆炸，存在极大的安全隐患，二次硅钢片变压器的辨识问题亟待解决。
[0003]CN106199282A《一种二次硅钢片配电变压器的识别方法》提供了一种“二次硅钢片配电变压器的识别方法，包括检测配电变压器的空载损耗P0；控制配电变压器过励磁运行第一预置时间后检测其空载损耗P0'；依据空载损耗P0'和空载损耗P0判断配电变压器的铁芯是否采用劣质二次硅钢片”，与现有技术相比，该专利技术提供的二次硅钢片变压器的识别方法，依据配电变压器过励磁运行前后的空载损耗判断配电变压器的铁芯是否采用劣质二次硅钢片，能够在不拆卸、不破坏配电变压器及其铁芯的情况下识别其是否采用劣质二次硅钢片，但该专利技术在检测过程中需要较长的预置时间，整体检测时间过长，实际执行时成本较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种二次硅钢片干式变压器的辨识方法及系统。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括：
[0006]一种二次硅钢片干式变压器的辨识方法，包括以下步骤：
[0007]分别对同型号的待辨识干式变压器与全新干式变压器做空载试验并采集此时两干式变压器发出的两段噪声音频；
[0008]分别对两段噪声音频进行短时傅里叶变换分析得到两段噪声音频各个频率所对应的声波幅值，分别取两段噪声音频中50Hz倍频对应的声波幅值分别计算待辨识干式变压器与全新干式变压器的基频能量比重、频谱复杂度和高低频能量比；
[0009]依据上述待辨识干式变压器与全新干式变压器的基频能量比重、频谱复杂度和高低频能量比计算二者基频能量比重的偏差率p1、频谱复杂度的偏差率p2以及高低频能量比的偏差率p3，将偏差率p1、p2及p3与预设阈值进行比较，依据判断结果确认待辨识变压器是否为二次硅钢片干式变压器。
[0010]优选的，所述采集此时两干式变压器发出的两段噪声音频具体步骤为利用电容麦
克风采集空载试验时干式变压器发出的噪声，所述电容麦克风设置在干式变压器正面中心位置、距变压器铁芯中心点水平距离30cm。
[0011]优选的，计算基频能量比重、频谱复杂度、高低频能量比采用以下公式：
[0012]基频能量比重R的表达式为：
[0013][0014]其中，A
i
为(i*50)Hz所对应声波的幅值，n为50Hz倍频声波幅值的数量；
[0015]频谱复杂度H的表达式为：
[0016][0017]其中，R
i
为(i*50)Hz的能量比重，n为50Hz倍频声波幅值的数量；
[0018]高低频能量比R
hl
的表达式为：
[0019][0020]其中，A
i
为(i*50)Hz所对应声波的幅值，A
j
为(j*50)Hz所对应声波的幅值，n为50Hz倍频声波幅值的数量。
[0021]优选的，所述将偏差率p1、p2及p3与预设阈值进行比较，依据判断结果确认待辨识变压器是否为二次硅钢片干式变压器具体为：
[0022]当基频能量比重的偏差率p1、频谱复杂度的偏差率p2以及高低频能量比的偏差率p3均大于设定阈值时，判断该待辨识变压器为二次硅钢片干式变压器；
[0023]当基频能量比重的偏差率p1、频谱复杂度的偏差率p2以及高低频能量比的偏差率p3存在两个偏差率超过设定阈值时，判断该待辨识变压器可能是二次硅钢片干式变压器；
[0024]当基频能量比重的偏差率p1、频谱复杂度的偏差率p2以及高低频能量比的偏差率p3只有一个偏差率超过设定阈值时，判断该待辨识变压器不是二次硅钢片干式变压器。
[0025]一种二次硅钢片干式变压器的辨识系统，包括：
[0026]采集模块，用于分别对同型号的待辨识干式变压器与全新干式变压器做空载试验并采集此时两干式变压器发出的两段噪声音频；
[0027]特征参数计算模块，用于分别对两段噪声音频进行短时傅里叶变换分析得到两段噪声音频各个频率所对应的声波幅值，分别取两段噪声音频中50Hz倍频对应的声波幅值分别计算待辨识干式变压器与全新干式变压器的基频能量比重、频谱复杂度和高低频能量比；
[0028]判断模块，用于依据上述待辨识干式变压器与全新干式变压器的基频能量比重、频谱复杂度和高低频能量比计算二者基频能量比重的偏差率p1、频谱复杂度的偏差率p2以及高低频能量比的偏差率p3，将偏差率p1、p2及p3与预设阈值进行比较，依据判断结果确认待辨识变压器是否为二次硅钢片干式变压器。
[0029]优选的，所述采集模块包括一电容麦克风，所述电容麦克风用于采集空载试验时干式变压器发出的噪声，所述电容麦克风设置在干式变压器正面中心位置、距变压器铁芯
中心点水平距离30cm。
[0030]优选的，计算基频能量比重、频谱复杂度、高低频能量比采用以下公式：
[0031]基频能量比重R的表达式为：
[0032][0033]其中，A
i
为(i*50)Hz所对应声波的幅值，n为50Hz倍频声波幅值的数量；
[0034]频谱复杂度H的表达式为：
[0035][0036]其中，R
i
为(i*50)Hz的能量比重，n为50Hz倍频声波幅值的数量；
[0037]高低频能量比R
hl
的表达式为：
[0038][0039]其中，A
i
为(i*50)Hz所对应声波的幅值，A
j
为(j*50)Hz所对应声波的幅值，n为50Hz倍频声波幅值的数量。
[0040]优选的，所述将偏差率p1、p2及p3与预设阈值进行比较，依据判断结果确认待辨识变压器是否为二次硅钢片干式变压器具体为：
[0041]当基频能量比重的偏差率p1、频谱复杂度的偏差率p2以及高低频能量比的偏差率p3均大于设定阈值时，判断该待辨识变压器为二次硅钢片干式变压器；
[0042]当基频能量比重的偏差率p1、频谱复杂度的偏差率p2以及高低频能量比的偏差率p3存在两个偏差率超过设定阈值时，判断该待辨识变压器可能是二次硅钢片干式变压器；
[0043]当基频能量比重的偏差率p1、频谱复杂度的偏差率p2以及高低频能量比的偏差率p3只有一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次硅钢片干式变压器的辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：分别对同型号的待辨识干式变压器与全新干式变压器做空载试验并采集此时两干式变压器发出的两段噪声音频；分别对两段噪声音频进行短时傅里叶变换分析得到两段噪声音频各个频率所对应的声波幅值，分别取两段噪声音频中50Hz倍频对应的声波幅值分别计算待辨识干式变压器与全新干式变压器的基频能量比重、频谱复杂度和高低频能量比；依据上述待辨识干式变压器与全新干式变压器的基频能量比重、频谱复杂度和高低频能量比计算二者基频能量比重的偏差率p1、频谱复杂度的偏差率p2以及高低频能量比的偏差率p3，将偏差率p1、p2及p3与预设阈值进行比较，依据判断结果确认待辨识变压器是否为二次硅钢片干式变压器。2.根据权利要求1所述的一种二次硅钢片干式变压器的辨识方法，其特征在于，所述采集此时两干式变压器发出的两段噪声音频具体步骤为利用电容麦克风采集空载试验时干式变压器发出的噪声，所述电容麦克风设置在干式变压器正面中心位置、距变压器铁芯中心点水平距离30cm。3.根据权利要求1所述的一种二次硅钢片干式变压器的辨识方法，其特征在于，计算基频能量比重、频谱复杂度、高低频能量比采用以下公式：基频能量比重R的表达式为：其中，A
i
为(i*50)Hz所对应声波的幅值，n为50Hz倍频声波幅值的数量；频谱复杂度H的表达式为：其中，R
i
为(i*50)Hz的能量比重，n为50Hz倍频声波幅值的数量；高低频能量比R
hl
的表达式为：其中，A
i
为(i*50)Hz所对应声波的幅值，A
j
为(j*50)Hz所对应声波的幅值，n为50Hz倍频声波幅值的数量。4.根据权利要求1所述的一种二次硅钢片干式变压器的辨识方法，其特征在于，所述将偏差率p1、p2及p3与预设阈值进行比较，依据判断结果确认待辨识变压器是否为二次硅钢片干式变压器具体为：当基频能量比重的偏差率p1、频谱复杂度的偏差率p2以及高低频能量比的偏差率p3均大于设定阈值时，判断该待辨识变压器为二次硅钢片干式变压器；当基频能量比重的偏差率p1、频谱复杂度的偏差率p2以及高低频能量比的偏差率p3存在两个偏差率超过设定阈值时，判断该待辨识变压器可能是二次硅钢片干式变压器；
当基频能量比重的偏差率p1、频谱复杂度的偏差率p2以及高低频能量比的偏差率p3只有一个偏差率超过设定阈值时，判断该待辨识变压器不是二次硅钢片干式变压器。5.一种二次硅钢片干式变压器的辨识系统，其特征在于，包括：采集模块，用于分别对同型号的待辨识干式变压器与全新干式变压器做空载试验并采集此时两干式变压器发出的两段噪声音频；特征参数计算模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林拱光，陈稻香，袁佳歆，郑高，叶志达，李志华，李旭哲，叶行汶，林志坚，谢戈政，
申请(专利权)人：福建中试所电力调整试验有限责任公司，
类型：发明
国别省市：