組合電器局部放電多信息融合辨識(shí)與危害性評(píng)估研究.pdf

1、組合電器在運(yùn)行電壓、熱、力等作用下的內(nèi)絕緣時(shí)效老化和在生產(chǎn)、運(yùn)輸、調(diào)試裝配、運(yùn)行和維修過(guò)程產(chǎn)生或留下的各種潛伏性缺陷，會(huì)逐漸擴(kuò)展致使內(nèi)絕緣的電氣強(qiáng)度下降而導(dǎo)致故障。由于前期潛伏性故障主要以局部放電的形式表現(xiàn)出來(lái)，因而通過(guò)對(duì)其準(zhǔn)確辨識(shí)和危害性評(píng)估，能有效指導(dǎo)檢修工作，制定更經(jīng)濟(jì)、更合理的檢修策略，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修和設(shè)備全壽命周期經(jīng)濟(jì)管理。同時(shí)，鑒于多信息融合是監(jiān)測(cè)技術(shù)的必然趨勢(shì)和最終走向，論文改變了傳統(tǒng)的單一傳感器獨(dú)立診斷的研究思路，基于DS

2、證據(jù)理論建立了組合電器內(nèi)部局部放電多信息融合辨識(shí)和危害性評(píng)估系統(tǒng)。
　　論文以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，利用IEC60270法、熒光光纖檢測(cè)法和超高頻法建立了組合電器內(nèi)部局部放電多傳感器檢測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)大量試驗(yàn)測(cè)試，分析了組合電器內(nèi)部高壓導(dǎo)體金屬突出物、絕緣子表面金屬附著物、絕緣子內(nèi)部氣隙和自由金屬微粒等四種典型絕緣缺陷下，三種傳感器檢測(cè)性能、特征信息的差異及隨局部放電發(fā)展的變化規(guī)律，通過(guò)理論證明和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證探明了所使用的光檢測(cè)法、超高頻法的信號(hào)與

3、放電量的相互關(guān)系。
　　多信息源能從多個(gè)角度體現(xiàn)局部放電的屬性。根據(jù)各源信息屬性的差異，分別以時(shí)域、頻域和 db4為母小波的三層小波包分解提取了超高頻時(shí)間解析信號(hào)的波形特征，作為辨識(shí)局部放電的細(xì)節(jié)信息；以偏斜度、陡峭度等統(tǒng)計(jì)參數(shù)提取了基于相位解析的放電指紋的分布特征；同時(shí)，結(jié)合超高頻信號(hào)累積能量與放電量之間的相關(guān)性信息，基于DS證據(jù)理論首次建立了局部放電多信息融合辨識(shí)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝置中的兩個(gè)獨(dú)立缺陷和樣本數(shù)據(jù)的測(cè)試，驗(yàn)證了系統(tǒng)

4、具有相對(duì)于獨(dú)立傳感器診斷更好的容錯(cuò)性、穩(wěn)定性和更高的辨識(shí)率。
　　針對(duì)辨識(shí)過(guò)程中，基于相位分析模式的特征量存有相關(guān)性而導(dǎo)致過(guò)高的計(jì)算代價(jià)和信息影響不均衡的問(wèn)題，以支持向量機(jī)one-versus-one多分類算法為基礎(chǔ)，結(jié)合“最佳腦損壞”理論，設(shè)計(jì)了全局最優(yōu)排序準(zhǔn)則，建立了多類支持向量機(jī)特征回歸消去選擇方法，通過(guò)排序選定其中9組作為放電指紋最優(yōu)特征子集，并通過(guò)與主成分分析法的對(duì)比測(cè)試，驗(yàn)證了其具有相對(duì)較好特征降維效果。
　　根

5、據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，提出和定義了用于局部放電危害性評(píng)價(jià)的“正常、注意、警戒”三級(jí)狀態(tài)。通過(guò)對(duì)三種傳感器的檢測(cè)信息及信息之間相關(guān)性的分析，結(jié)合組合電器相關(guān)檢測(cè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，選取IEC60270法所檢測(cè)的放電量、光檢測(cè)信號(hào)的最大幅值和放電指紋隨著局部放電發(fā)展的變化規(guī)律特征作為危害性評(píng)估的主要源信息。針對(duì)三種特征信息與局部放電發(fā)展程度之間并非絕對(duì)的正相關(guān)關(guān)系的特性，結(jié)合試驗(yàn)中三種信息隨著狀態(tài)等級(jí)的變化規(guī)律，分別采用模糊隸屬度分析法和神經(jīng)網(wǎng)