高压开关柜绝缘检测的声波方法研究

发布时间：2016-10-08 17:29

  本文关键词：人工神经网络和信息融合技术在变压器状态评估中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

《华北电力大学》 2015年

高压开关柜绝缘检测的声波方法研究

曹文彬  

【摘要】：本文针对引起绝缘故障的主要原因—局部放电展开研究,完整地阐述了超声检测局部放电的实施过程,总体上包括硬件检测电路的结构设计和参数选型,以及软件程序和数据处理方法。在分析开关柜局部放电超声信号技术特征的基础上,设计了超声信号检测电路,详细说明硬件电路的设计过程及其功能特性；阐述希尔伯特黄变换(HHT)理论,并用于本论文的数据处理,包括数据分解和特征提取；由模拟的开关柜体,搭建了试验平台,进行实际的实验分析。分析、总结了开关柜局部放电超声信号的技术特征。局部放电通常在工频半周的一个时间段内发生,阻性回路发生在峰值附近,容性回路发生在过零点与峰值之间,随着外施电压的升高发生放电的时间段变长；根据绝缘局部放电区域的形状不同,放电可能在每个半周发生,也可能仅在正半周产生,因而放电具有工频周期性爆发的特点；放电的每一次爆发通常会产生一连串高频振荡波,其频率、持续时间和幅值有强烈的随机性。设计了超声信号硬件检测电路。包括电源电路、超声传感器、前置处理电路和信号调理电路等模块。详细阐述了每一部分电路的原理、功能和具体参数：电源电路采用AC/DC模块；选定超声传感器的中心频率为40kllz,带宽20～60kHz；前置放大电路放大倍数为80dB,主放大电路放大倍数约模拟高通滤波器的截止频率20kHz,数字带通滤波器的通带为20kHz～60kHz,阻带最小衰减80dB,通带最大衰减1dB。简要介绍了几种典型的时频分析方法,并对比了它们的优缺点,突出了HHT处理非线性非平稳数据的独特优势。详细说明了希尔伯特变换(HT)、瞬时频率(IF)和固有模态函数(IMF)的含义,阐述了经验模态分解(EMD)及其改进算法(EEMD)的特点和实施步骤;揭示了希尔伯特谱(HHSP)的物理意义。确定在进行希尔伯特变换之前,首先对信号进行带通滤波和EEMD处理搭建了试验平台,并使用希尔伯特黄变换(HHT)对实际的数据进行预处理和特征提取。噪声信号和放电信号的频谱有明显的差别：噪声信号的频谱在40kHz附近范围内的能量很小,而放电信号的频谱则主要集中于40kHz附近。给出HHT用于超声波特征提取的准则：提取其IMF1分量作为特征量。由提取出的特征分量进行了初步的时延估计,结果基本准确。

【关键词】：
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM591
【目录】：

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【参考文献】

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本文编号：134057