[发明专利]基于最优宽带波束形成的大型电抗器故障检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于最优宽带波束形成的大型电抗器故障检测方法及系统，通过比较电抗器的声音强度或者能量图像与其正常工作时的声音强度或者能量图像，判断电抗器设备是否存在故障需要工作人员维护，进而实现了电抗器设备工作状态的在线检测。通过近场宽带波束形成的声音强度或者能量图像来判断电抗器工作状态，是一种在线检测方案，不仅降低了维护的成本，而且还提高了人们用电的质量，给大型电抗器设备的工作状态检测提供了一种新的方案。

技术领域

本发明涉及大型电抗器故障检测领域，尤其涉及一种基于最优宽带波束形成的大型电抗器故障检测方法。

背景技术

现如今，电力需求不断提升，用电质量问题也受到广泛的关注，电能的稳定供应与国民经济也有着密不可分的关系。大量实践证明，电抗器在出现严重事故之前，往往都有一定的潜伏性故障。电抗器内部的局部放电，局部过热，绕组变形、机械部件松动以及设备绝缘老化等潜伏性故障是随着时间积累引起的。电抗器运行时，由于机身与固件、零件之间或者零件自身之间的相互运动，设备就会发出声音，运行状态发生改变时，其发出的声音也随之改变。同时，电抗器内部的绕组和铁芯承担着电磁交换的重要功能，在高电压和强电磁的环境下可能发生不同的故障，从而运行的声音也会随之改变。

目前对电抗器的保护方法主要通过故障时电压、电流等电气参量进行继电保护，这种方法会降低用电质量以及提高供电公司的经济成本。并且相关潜伏性故障则难以检测，缺乏有效的在线检测方法、技术与装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于最优宽带波束形成的大型电抗器故障检测方法及系统，能够检测到潜伏性故障，提前给相关人员预警来处理设备的状况，不仅提高人们的用电质量而且又能降低经济成本。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于最优宽带波束形成的大型电抗器故障检测方法，包括：

在电抗器外部设置麦克风阵列；

利用麦克风阵列采用近场宽带波束形成方法对工作中的电抗器进行扫描，将接收信号与最优波束加权系数相结合，计算电抗器的声音强度图像或声音能量图像；所述最优波束加权系数通过求解多目标的约束方程得到；

比较预设正常工作情况下与检测时的声音强度图像或声音能量图像，根据比较结果判断电抗器是否存在故障，并在判定发生故障时，发出预警。

一种基于最优宽带波束形成的大型电抗器故障检测系统，用于实现前述的方法，包括：

麦克风阵列，设置在电抗器外部；

采样处理装置，利用麦克风阵列采用近场宽带波束形成方法对工作中的电抗器进行扫描，并获取麦克风阵列的接收信号；

检测处理装置，用于将接收信号与最优波束加权系数相结合，计算电抗器的声音强度图像或声音能量图像，所述最优波束加权系数通过求解多目标的约束方程得到；以及，将计算得到的电抗器的声音强度图像或声音能量图像，与预先获取的电抗器正常工作情况下的声音强度图像或声音能量图像对应的进行比较，根据比较结果判断电抗器是否存在故障；

非正常状态处理装置，用于在判定发生故障时，发出预警。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过比较电抗器的声音强度或者能量图像与其正常工作时的声音强度或者能量图像，判断电抗器设备是否存在故障需要工作人员维护，进而实现了电抗器设备工作状态的在线检测。通过近场宽带波束形成的声音强度或者能量图像来判断电抗器工作状态，是一种在线检测方案，不仅降低了维护的成本，而且还提高了人们用电的质量，给大型电抗器设备的工作状态检测提供了一种新的方案。

附图说明