基于特高频检测和红外检测确定干式变压器故障的方法与流程

技术特征：
1.基于特高频检测和红外检测确定干式变压器故障的方法，其特征在于，包括如下步骤：利用基于相关分析法的特高频检测法和红外检测技术分别提取局部放电位置和红外发热点；通过对发热位置和局部放电位置的分类及筛选，找到发热点以及放电点；结合已经得到的发热点和放电点进行分类，将缺陷故障、发热故障以及放电故障识别出来。2.根据权利要求1所述基于特高频检测和红外检测确定干式变压器故障的方法，其特征在于：基于相关分析法的特高频检测法提取放电位置，其过程在于：(1)、将不同传感器检测到的信号进行互相关计算，在互相关函数中，将最大值所对应的时刻作为信号之间的时间差；假设信号y(t)是由信号x(t)经过一个时延得到的，那么计算两个信号之间的互相关函数为(2)、根据上式可知当δt＝τ时，互相关函数可以取到最大值；经过数据采集设备采集到的信号为离散信号，所以互相关函数采用离散形式，其公式为其中t
s
为数据采样时的采样周期；(3)、在互相关计算中，可以使用时间的平均值来代替统计平均的值，因为经过数据采集系统后所得到的信号为离散信号，所以互相关函数的估计为(4)、相关估计法的方差为式中n为采样点的个数，可以看出n越大，其相关估计的方差值越小，其计算结果越精准。3.根据权利要求1所述基于特高频检测和红外检测确定干式变压器故障的方法，其特征在于：运用红外检测技术提取发热点的方法为：(1)、对采集到的干式变压器图像进行hu不变矩的特征提取，设目标图像为f(x,y)，那么(p q)阶中心矩为式中，(x0,y0)为图像灰度的灰度重心点，m
10
,m
01
为图像的两个一
阶矩，m
∞
为图像的零阶矩；(2)、中心矩具有平移不变性，为了让中心矩题具有缩放不变性，使用零阶中心距对其余各阶中心距进行归一化得到的归一化中心矩为(3)、为了使矩描述子实现平移、旋转与缩放的不变性，对二阶与三阶中心距进行归一化处理，由于hu不变矩中可能会出现负数，因此hu不变矩一般为i
k
＝|logφ
k
|,k＝1,2,
…
,7
ꢀꢀꢀꢀ
(7)(4)、对采集到的图像特征值样本进行归一化处理；(5)、采用支持向量机方法进行图像识别，选择径向基核函数来实现样本在特征空间的线性可分；(6)、将图像特征值样本作为训练集进行训练，获得分类模型；(7)、利用红外测温原理对分类过的图像特征值进行推算，红外热成像仪输出的图像信号与如下因素有关：其中，r(λ)是红外热成像仪的总光谱响应，t被测物体的温度，ε是被测物体的发射率，ω为热成像仪的视场角，b为玻尔兹曼常数，τ
a
(λ)为空气穿透率，λ1～λ2为红外热成像仪能接受红外线的波长范围；在公式(9)中，ω是固定值而τ
a
(λ)在近距离拍摄条件下近似为1，因此u
s
可以简化为其中，f(t)的大小在一定的波长范围中与黑体温度有关联，k1为常数；则红外图像像素灰度值的公式为u
g
＝k2εf(t)
ꢀꢀꢀꢀ
(11)红外图像的灰度值与温度值存在一定的函数关系，只要获得红外图像目标区域的灰度值就可以得到对应的温度值并以便进行故障诊断。4.根据权利要求1所述基于特高频检测和红外检测确定干式变压器故障的方法，其特征在于：结合已经得到的发热点和放电点进行分类，将缺陷故障、发热故障以及放电故障识别出来的方法为：(1)、在发热点的基础上，看该发热点是否有放电信号，如果有，说明该点既有过热也有放电，则该点存在缺陷；(2)、如果没有放电信号，结合热点温度仿真分析看是否越限，如果越限，则说明该点是
过热故障，否则是正常；(3)、剩下的所有只有放电信号的位置，则为放电故障。

技术总结
本发明公开了基于特高频检测和红外检测确定干式变压器故障的方法，包括如下步骤：利用基于相关分析法的特高频检测法和红外检测技术分别提取局部放电位置和红外发热点；通过对发热位置和局部放电位置的分类及筛选，找到发热点以及放电点；结合已经得到的发热点和放电点进行分类，将缺陷故障、发热故障以及放电故障识别出来；本发明的方法来进行对干式变压器的局部放电故障和过热故障进行识别和辨识，不仅能够直观的显示干式变压器的健康状况以及发生的故障类型，简单实用，还能实时监控干式变压器的安全运行。式变压器的安全运行。式变压器的安全运行。


技术研发人员：闫立东 张尧 王小朋 殷学功 杨艺 刘东 王振岳 金岩 高健 田斌宾 郭楠
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2022.10.20
技术公布日：2023/1/31