[发明专利]一种变压器振动噪声源全频域识别方法

说明书

本发明公开了一种变压器振动噪声源全频域识别方法，涉及一种噪声源识别方法，步骤如下：采集并测量变压器振动噪声源的声压信号，并其进行频域划分；采用声全息法对低频信号进行重建和对低频噪声法向振速进行计算；采用波束形成法对高频声压信号进行重建和对高频噪声法向振速进行计算；最后分别对全频域噪声声压信号和全频域噪声法向振速进行计算，从而实现变压器振动噪声源全频域噪声识别。本发明对声全息测量面测量到的低频声压信号进行波数域补零外推处理，利用补零外推后的结果进行重建，克服了因变压器体积大造成的“卷绕误差”和“边缘Gibbs效应”，实现了变压器振动噪声源全频域噪声识别。

技术领域

本发明属于变压器噪声源识别方法，尤其涉及一种变压器振动噪声源全频域识别方法。

背景技术

变压器是电力系统最重要的设备之一，变压器故障会对整个电网的安全稳定运行造成重大的影响，识别变压器振动噪声源有助于判断变压器运行状态，及早发现故障。变压器体积庞大，结构复杂，同时噪声频率分布广。目前，噪声源识别方法主要有声强法、声压法、波束形成法、声全息法，波束形成法具有优越的高频空间分辨能力，但是低频域识别效果不好。声全息法具有优越的低频空间分辨能力，但是高频域识别效果不好。本发明结合波束形成法和声全息法，对变压器噪声源进行全频域的噪声源识别，同时声全息法采用波数域补零外推对声压信号进行处理，消除了“卷绕误差”和“边缘Gibbs效应”，实现对变压器噪声源的精准识别。

发明内容

针对现有技术的中因为变压器噪声信号频谱范围宽、变压器体积庞大及噪声源空间分布广不能较好的全频域识别变压器振动噪声源，本发明提供一种变压器振动噪声源全频域识别方法。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种变压器振动噪声源全频域识别方法，包括如下步骤：

(1)采集并测量变压器振动噪声源的声压信号，测量到的声压信号的频率为f，对所述测量到的声压信号进行频域划分，分界频率为f₀，f≤f₀的为低频噪声声压信号，f>f₀的为高频噪声声压信号；

(2)声全息测量面测量步骤(1)的所述测量到的声压信号，对声全息测量面测量得的声压信号进行滤波后选取低频噪声声压信号进行波数域补零外推得到外推后的低频噪声声压信号，根据所述外推后的低频噪声声压信号得到外推声全息面频域角谱；

(3)根据步骤(2)的所述外推声全息面频域角谱得到声全息法重建的低频噪声声压信号和低频噪声法向振速频域角谱，根据所述低频噪声法向振速频域角谱得到低频噪声法向振速；

(4)波束形成测量面测量步骤(1)测量得到的声压信号，对波束形成测量面测量得的声压信号进行滤波后选取高频噪声声压信号进行加权延迟求和得到波速形成法重建的高频噪声声压信号；

(5)根据步骤(4)的所述波速形成法重建的高频噪声声压信号得到高频噪声频域角谱，根据所述高频噪声频域角谱得到高频噪声法向振速频域角谱，根据所述高频噪声法向振速频域角谱得到高频噪声法向振速；

(6)根据步骤(3)的所述声全息法重建的低频噪声声压信号和步骤(4)的所述波速形成法重建的高频噪声声压信号计算得到全频域噪声声压信号，根据步骤(3)的所述低频噪声法向振速和步骤(5)的所述高频噪声法向振速计算得到全频域噪声法向振速，输出所述全频域噪声声压信号和所述全频域噪声法向振速。

进一步的，所述步骤(1)中采用传感器采集所述变压器振动噪声源的声压信号，传感器的采集方式为扫描法或快照法。

进一步的，所述传感器采用阵列方式进行放置，所述传感器阵列方式为螺旋形、圆形、矩形、十字型或线型方式。

进一步的，所述步骤(1)的分界频率为：