電力變壓器噪聲特性及評估系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展及隨之而來的城區(qū)電網(wǎng)改造需求，如何從源頭上尋找切實可行的變壓器降噪措施對制造廠及供電部門就顯得尤為重要。此外，變壓器的噪聲特性在其正常運行與典型故障時也存在較大差異，因此，從監(jiān)測到的變壓器噪聲信號研究有效的變壓器故障檢測方法對確保變壓器的安全可靠運行意義重大?；诖耍疚闹饕獜淖儔浩髟肼曁匦缘慕Ｓ嬎?、變壓器噪聲的試驗研究以及變壓器噪聲信號的聲紋識別方法等方面展開研究，主要內(nèi)容有：
　　為準(zhǔn)確得到變壓器鐵心

2、振動噪聲的分布規(guī)律，本文首先建立了變壓器鐵心的有限元分析模型，計算分析了鐵心表面的振動分布，據(jù)此運用邊界元法得到了變壓器鐵心的聲場分布。計算結(jié)果表明，變壓器鐵心上部的振動大，下部的振動??；鐵心噪聲的分布并不均勻，鐵心正面的聲壓最大，鐵心頂部的聲壓最??；隨著鐵心松動程度的增加，噪聲也會隨之增大。
　　進而以某10kV干式變壓器為對象，基于空載試驗對變壓器鐵心正常與松動下的噪聲信號進行了測試，分析了不同測點、不同電壓下噪聲信號的異同。

3、分析結(jié)果表明，變壓器噪聲的頻譜主要集中在100Hz及其整數(shù)倍上，以中低頻為主；鐵心松動時，噪聲幅值變大，高次諧波增強；不同測點的噪聲信號相似度較高；電壓增大時，噪聲的幅值也會增大，但頻譜的分布規(guī)律保持不變。
　　為準(zhǔn)確描述變壓器噪聲信號特征，在分析聲音信號的MFCC特征量提取算法的基礎(chǔ)上，本文運用加權(quán)處理方法和主成分分析方法對MFCC算法進行了優(yōu)化，并用F比參量考察了其有效性。結(jié)果表明，與現(xiàn)有MFCC相比，優(yōu)化后的MFCC特征量提

4、取算法能更為準(zhǔn)確地提取出變壓器噪聲的主要特征。
　　為驗證聲紋識別模型識別變壓器噪聲的有效性，本文采用LBG算法建立了變壓器噪聲的矢量量化模型對噪聲信號進行識別。結(jié)果表明，聲紋識別模型能有效識別出變壓器不同工況下的噪聲。與其它特征量提取算法相比，使用優(yōu)化MFCC進行識別能在明顯縮短識別時間的情況下提高識別的準(zhǔn)確率。此外，500ms是最適用于變壓器噪聲識別的分幀長度。
　　為了方便對變壓器噪聲進行實時分析，本文研發(fā)了一套基于N