一种基于自激振荡的油浸式互感器形变诊断方法

技术特征：
1.一种基于自激振荡的油浸式互感器形变诊断方法，其特征在于，方法步骤如下：第一步，测量油浸式互感器的振荡波信号搭建测试振荡波信号的实验平台，主要包括(1)高压直流电源、(2)保护电阻、(3)高频开关、(4)电感、(5)油浸式互感器、其中包括(6)瓷套管、(7)绕组、(8)铁芯，末端连接(9)终端机，(10)电阻，(11)电容，(10)电阻和(11)电容构成阻容分压电路，(1)高频直流电源(2)保护电阻，(4)电感串联后连接信号检测装置(5)油浸式互感器，(5)油浸式互感器和(4)电感形成lc阻尼振荡回路，(3)高频开关从(2)保护电阻和(4)电感中引出并接地，(5)油浸式互感器先与(10)电阻和(11)电容构成阻容分压电路相连，再与信号收集设备(9)终端机相连；测试开始时，关闭(1)高压直流电源，先将(5)油浸式互感器通过(3)高频开关接地使之充分放电，待充分放电后，让(3)高频开关处于断开的状态，打开(1)高压直流电源，(1)高压直流电源将电信号通过(2)保护电阻和(4)电感传输进(5)油浸式互感器，从0v开始逐渐升高(1)高压直流电源的电压，待施加的电压至额定电压，产生的电信号传输进装置(5)油浸式互感器的(7)绕组，再通过另一端的(7)绕组通过由(10)电阻，(11)电容构成的保护电路将电信号输出到(9)终端机，得到无振荡的电信号；然后将(3)高频开关闭合，(3)高频开关接地，(9)终端机上采集振荡波电压信号；第二步，将振荡波信号转换为时频图对采集到的振荡波信号进行归一化处理，归一化后的信号f(t)与原信号x(t)之间计算式如下：使用短时傅里叶变换将信号图转化为时频图，并将时频图进行灰度转换，得到振荡波信号灰度频谱图y(i,j)，图象大小256
×
256，y(i,j)是振荡波信号灰度频谱图像素值；第三步，提取油浸式互感器形变的特征参数灰度转换后的256
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256的像素矩阵为y(i,j)，采用灰度空间校正法对输入图像进行灰度空间的标准化，首先对像素矩阵进行归一化校正，得到的矩阵为h(i,j)，满足计算式：i，j为像素矩阵的坐标，max(h(i,j)为灰度频谱图像素值最大值，min(h(i,j)为灰度频谱图像素值最小值；对矩阵进行预补偿处理后的得到矩阵g(i,j)计算式如下：g(i,j)为预补偿处理后的矩阵，η为预补偿系数，取η＝2.2,g(i,j)的式子如下：计算特征矩阵，表达式如下：
令|λe-g
i,j
|＝0，经矩阵变换后得到矩阵的特征值λ1，λ2，λ3，
…
，λ
256
；将特征值构成的矩阵记为l，计算式如下：l＝(λ1,λ2,λ3...λ
256
)
t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)计算加权矩阵m，计算式如下：m＝(m1,m2,m3...m
256
)
t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)计算油浸式互感器形变特征参数γ，计算式如下：γ＝l
t
·
m
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)计算油浸式互感器形变评估系数ε，计算式如下：γ
n
为检测到的油浸式互感器形变特征参数，γ0为正常时的油浸式互感器形变特征参数；第四步，评估油浸式互感器的形变程度由计算得到的油浸式互感器形变评估系数ε对油浸式互感器的形变程度进行评估，若0.8<ε<1.25，则说明油浸式互感器中绕组的没有形变或形变不明显，对油浸式互感器的功能无影响，若ε>1.25或者ε<0.8，则说明油浸式互感器中绕组的形变较严重，会对电力系统的运作产生重大的影响，需要立刻进行维修或者更换。

技术总结
油浸式互感器作为电力系统的重要器件之一，用于测量和保护电力系统，其形变的程度直接影响其功能。本发明公开了一种基于自激振荡的油浸式互感器形变诊断方法。首先，对油浸式互感器的振荡波信号进行测量，然后将振荡波信号进行处理转化为时频图，再对时频图提取油浸式互感器形变的特征参数，最后基于特征参数来评估油浸式互感器的形变程度，此方法能有效地对油浸式互感器的形变程度做出评估。对油浸式互感器的形变程度做出评估。对油浸式互感器的形变程度做出评估。


技术研发人员：郭蕾 蔡育宏 温荣婷 杨佳伟 刘聪
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2021.12.02
技术公布日：2022/4/15