基于改进TOPSIS和时域特征量的油纸绝缘状态分类分级评估

针对目前研究时域特征量评估油纸绝缘老化只对整体状态诊断,并未区分油纸绝缘系统中不同介质的绝缘状态。利用油纸绝缘变压器的回复电压现场测试数据,根据充电时间长短将时域特征量区分处理,形成绝缘油和绝缘纸的标准状态指标;采用标度拓展法与变异系数法确定各指标主客观权重,并根据最小鉴别信息进行最优组合;最后结合一种改进理想解法实现对油纸绝缘不同介质状态的分类分级评估。通过实际油浸式变压器测试数据进行验证,结果表明该方法能实现同一台变压器油和纸绝缘状态的分类评估,通过对比变压器实际状况和绝缘纸聚合度、油中微水量验证了评估结果的准确可靠。

基于多时域特征量的轨道不平顺状态综合评估

准确评估轨道不平顺状态对保障列车安全运营具有重要意义。目前,针对线路状态评估的指标主要采用轨道质量指数(TQI),但在实际管理中发现,该方法可能会造成轨道的欠维修或过维修。为了弥补现有评估方法的不足,充分利用采集的大量轨检数据,提出15个时域特征量对TQI进行补充,并利用主成分分析法(PCA)对数据进行降维处理,大大提升了此方法的时效性。以某高速铁路实测数据为应用实例,给选定的特征量99%的置信概率,结合动力学仿真和时频分析方法,综合评估该线路的轨道状态。结果表明,同一里程位置处的不同指标分布情况存在明显差异,TQI满足规范要求的轨道区段其动力学指标仍存在超限情况。本文方法可以实现轨道区段的潜在病害识别,有利于工务部门完成对轨道状态更为科学严谨的监测与管理。

现场变压器油纸绝缘时频域介电特征量提取及状态评估

油浸式变压器的绝缘状态决定了变压器的运行寿命。为将时频域介电响应技术应用于变压器油纸绝缘状态的无损评估,对一台停运的500kV变压器进行了极化/去极化电流(PDC)与频域介电谱(FDS)测量。通过时域介电谱融合理论及FDS技术提取了反映变压器油纸绝缘状态变化的时域介电特征量与频域介电特征量,并分析了其变化规律。研究结果表明,时频域介电特征量对变压器油纸绝缘的老化情况较为敏感,可定性评估变压器的绝缘状况。

基于BP神经网络与电流特征提取组合的故障电弧辨识方法

低压交流串联电弧故障是目前研究的热点,非典型负载的特殊性更增加了电弧故障辨识的难度。针对常用负载的低压交流串联故障电弧,以及点接触电弧试验的并联交流故障电弧和调光灯调光状态等非典型负载情况,提出一种基于BP神经网络与电流特征提取组合的故障电弧辨识方法,采用基于小波变换细节分量的BP神经网络辨识串联电弧故障。对于非典型负载情况,在BP神经网络辨识的基础上,通过引入负载电流时域信号的半周期积分变化量,辅助解决调光灯调光状态易产生的误动作;结合负载电流时域信号的变化率与"平肩部"特性,辨识点接触引起的并联电弧故障。实测结果表明,所提出的辨识方法在常用负载的串联电弧故障与非典型负载波形测试中均辨识准确。

采用改进层次分析法综合评估变压器微水量

油纸绝缘电力变压器介质特性复杂,为了能更加全面科学地评估绝缘系统内部受潮状况,本文综合考虑多个时域特征量对变压器微水量的影响规律,提出了一种将改进层次分析法应用于变压器微水量诊断的方法。首先,本文对特征量进行“选取-分析-归类”;其次,基于改进层次分析法建立变压器微水量评估模型,并通过方案属性决策准则以及属性权重判断矩阵获得特征参数对诊断微水量的权重值,同时对需诊断变压器的特征参数进行归一化处理,获得综合评估值,从而分析得到新的综合诊断变压器微水量的判据;最后,通过实例验证了该判据的正确性与可行性。该评估方法为研究变压器绝缘状态提供了新的思路与手段。

激光瑞利波的时间依赖性探测表面缺陷深度

针对金属构件表面微小缺陷非接触式定量检测的难题,本文采用有限元法模拟了激光产生的瑞利波与不同深度的表面缺陷的相互作用,研究了瑞利反射波与表面缺陷深度的时间依赖关系。通过分析该时间依赖关系的产生机制,提取出能够定量表征表面缺陷深度的时域特征量,得出了该时域特征量与表面缺陷深度的数学关系表达式,并利用该数学关系表达式进行了激光超声表面缺陷检测实验中的深度计算。结果表明,实验结果与数值模拟结果具有良好的一致性,该时域特征量与缺陷深度呈线性关系,能够定量表征表面缺陷深度的范围为0.1~0.5 mm,最大误差≤0.06 mm。

回复电压多元参数回归分析的油纸绝缘老化诊断方法

针对目前油纸绝缘状态在单一特征量评估中容易存在评估结果的片面性、不准确性等问题,提出一种基于回复电压多参量回归的油纸绝缘状态诊断方法。首先根据近十年来收集的不同老化状态的变压器现场实测数据,建立以油中糠醛浓度作为y轴、以时域特征参量作为x轴的五维回归体系;其次验证该分析满足回归校验,试验结果表明:因变量计算值与实测值吻合度较高,且五个参量指标均具有显著贡献;最后根据变压器实际运行状态制定状态分级策略,构建绝缘状态的环形分级示意图,并通过未加入回归分析的变压器实测数据验证了该评价体系的准确性和可信度。此方法可为油纸绝缘变压器的老化诊断提供新思路。

脉冲涡流检测系统的设计

介绍了脉冲涡流检测系统的基本原理,设计了一种脉冲涡流检测系统,将该系统用于检测金属内表面缺陷,提取了峰值电压和过零时间等时域特征量,并用最小二乘法对其进行拟合,通过实验验证,实现了对金属缺陷的定量检测。

基于多参量LSTM模型的变压器油纸绝缘老化诊断方法

针对单一特征参量进行油纸绝缘老化诊断容易造成诊断结果偏差和片面性的问题,提出了一种基于多参量长短时记忆(long short-term memory,LSTM)深度学习模型的油纸绝缘老化诊断方法。首先分析变压器油中糠醛与聚合度的相关性,根据糠醛含量和聚合度的良好线性关系建立油纸绝缘老化分级策略;其次深入分析多个时域特征量与油中糠醛的关系,利用现场获取的变压器绝缘测试数据,建立油中糠醛含量与时域特征参量组成的5维评价体系,并对模型进行优化,构建多参量LSTM神经网络模型;最后通过现场实例验证该评价体系的准确性和可靠性。该方法将深度学习与故障诊断方法相结合,可为变压器绝缘老化诊断提供一种新的思路。