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电力变压器局部放电在线监测方法研究

郑啸瑜  
【摘要】:电力变压器是电力系统中的重要设备,关系到电力系统是否安全可靠地运行。运行中的电力变压器,由于绝缘内部可能存在缺陷会发生局部放电,而局部放电会加快变压器绝缘劣化,严重时甚至发生绝缘的电化学击穿。因此,对运行中的变压器绝缘进行实时的局部放电在线监测和诊断具有实用价值。本文首先对变压器局部放电进行了深入研究,并对比分析了几种局部放电检测方法,其中超高频检测法具有抗干扰能力强、定位方便等优点,是近年来研究的热点。通过对局部放电超高频电磁波的产生机理、传输特性和衰减特性的分析,发现超高频电磁波在变压器箱体上衰减较多,因此,本文为了提高测量的灵敏度,将超高频电磁波传感器置于变压器内部。根据超高频电磁波的特性,开展了局部放电的在线监测方法研究,对超高频传感器传输的超高频信号进行放大、降频,并用差分驱动电路对信号进行处理以满足A/D转换器对模拟输入信号的要求,局部放电在线监测以DSP为测控中心。针对接收到的局部放电超高频信号含有白噪声,开展了数字滤波算法研究,提出了基于自相关函数的EMD小波包去噪方法。首先利用EMD方法将信号分解成了若干个固有模态函数,并利用归一化自相关函数判断出含白噪声的固有模态函数,然后利用小波包去噪算法对含白噪声的固有模态函数进行了去噪处理,最后将所有固有模态函数进行了重构,得到了重构的去噪后的局部放电信号。仿真结果表明,基于自相关函数的EMD小波包去噪方法优于小波包去噪方法和传统的EMD去噪算法,在去噪的同时能够更好地保留局部放电信号。


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