基于抗噪时差提取与监测点寻优的变压器 局部放电超声定位方法
编号:52
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更新:2026-03-26 15:26:22 浏览:24次
口头报告
摘要
针对电力变压器内部复杂结构导致局部放电(Partial Discharge,PD)超声信号衰减严重、波形畸变及现场噪声干扰大,进而影响定位精度的问题,本文提出了一种结合抗噪时差提取与监测点寻优的高精度PD定位方法首先,利用COMSOL有限元软件分析了绕组和油箱壁对超声信号传播特性的影响。揭示了绕组的存在会使信号发生多次反射与绕射,导致幅值衰减约40%并引起显著的时间延迟与首波平缓;同时探明了油箱壁入射角的影响机制,指出当入射角大于纵波全反射临界角(13.93°)时,直达纵波将发生全反射,信号透射幅值随入射角增大而显著下降。其次,针对强噪声背景下微弱畸变信号难以精确提取到达时间(TDOA)的难题,提出了一种基于小波变换去噪与能量累积准则相结合的提取算法。该算法利用db8小波基进行多尺度分解滤除高频干扰,并构造负趋势特征能量累积曲线,将幅值的微小变化转化为明显的能量全局极小值(拐点),仿真验证表明该算法在强噪声环境下仍能实现信号到达时刻的精准捕捉。进一步地,为解决传感器布局盲目导致的信号接收质量差的问题,建立了变压器油箱壁分区的声压强度表征模型。通过模拟变压器内部多点PD源,综合评估壁面各区域的声压敏感度,筛选出信噪比最高的最优监测点组合。最后,结合非线性定位方程的线性化降维与判别式时差筛选法,剔除了无效的时差数据。验证结果表明,本文优选监测点组合与筛选策略能显著降低定位误差,对于变压器内部偏僻绕组等复杂位置的PD源,定位误差最高降低了88.2%,对提升复杂环境下变压器局放定位的鲁棒性与精度具有重要参考价值。
关键词
局部放电超声定位;小波去噪;能量累积;声压表征;监测点寻优
稿件作者
WangYang
Xi'an Polytechnic University
翟毅骅
西安工程大学
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