基于纳秒级IFRA方法的变压器绕组变形检测研究*

黄晶晶，唐文虎，周九江，辛妍丽

(华南理工大学，广州 510641)

0　引　言

相关统计数据表明，绕组变形是国内外大量变压器事故的重要起因之一。目前，扫描频率响应分析法(SFRA)因信噪比高，设备简便，重复性好，被广泛应用于变压器绕组变形离线检测[1]。近年来，随着电网容量扩增，电压等级提高，实现电力设备在线监测的需求与日俱增，由于脉冲频率响应分析法(IFRA)具有对系统影响小，可瞬时获取全频段频率响应曲线等优点，较SFRA法在绕组变形在线监测中有一定优越性[2]。但目前IFRA法的可靠性、灵敏性、重复性备受质疑[3]，另外，IFRA频响曲线易受环境噪声干扰，导致谐振点信息不清晰，在线监测情境下，通过人工诊断工作量过大，有必要引入人工智能方法对曲线进行分析[2]，因此需要滤除曲线上的干扰，提取光滑且可靠的频率响应曲线，否则可能导致误判，文献[4]采用增大谱线间隔降低干扰，但此法有可能导致有效信息丢失，影响检测准确性。小波阈值去噪是语音、图像去噪常用手段。文献[5]提出不同信号或者不同信噪比下的同一个信号都存在一个去噪效果最好或接近最好的分解层数。

通过实验提取了适合做IFRA法激励脉冲的波形特征，采用分频段分层小波阈值去噪降低频响曲线干扰，通过与SFRA方法对比实验，对IFRA法检的可靠性和灵敏性进行了验证，并对IFRA法进行了重复性验证。

1　基本原理

1.1　IFRA检测基本原理

变压器绕组可以看成是由电感、电容和电阻构成的线性无源网络，频率响应分析法(FRA)法通过分析变压器某两端子间的频响曲线对绕组变形进行分析[6]。……