基于声阵列的变电站设备声源识别分析

袁国刚 何益豪

摘要：针对现有的声学检测方法无法准确识别电力设备噪声源的现象，开展了基于声阵列的变电站设备声源识别技术研究，并在某特高压变电站开展了测试应用，分别测试了架空母线、变压器及电抗器设备，分析结果表明：声阵列测试技术可以在变电站内的复杂环境中准确识别出电晕放电、风机噪声、机械振动异常等噪声源。

关键词：声阵列;声源识别;噪声源

0    引言

随着社会经济的快速发展，近些年电力需求的增长也在加快，电网运行电压等级逐步提高，这对电网供电的可靠性和安全性提出了更高的要求[1-2]。变电站内的电力设备在运行过程中通常都会产生振动，振动信号特征是表征机械特性的重要指标，设备的大量运行状态信息都存在于设备振动信号中，通过对这些状态信息进行有效挖掘，就可以实现敞开式设备的缺陷分析诊断。设备在产生振动的同时都会伴随相应的可听声波信号，振动和可听声波信号有很强的耦合性，相比于振动信号的采集分析，声信号的获取不需要接触设备，使得采用声信号进行故障诊断具有传感器布置灵活、装置简单、对设备影响小、测量简单快捷等特点[3-5]。

在电磁应力及机械振动传递等作用下，或是由于固有机械特性的改变，设备缺陷位置会产生异常的振动，并最终以噪声的方式辐射出去，设备运行时发出的声音中含有丰富的状态信息[6]。通过响度、音色等方面的差异，有经验的工作人员就可以从嘈杂的声音中辨别设备异响位置及当前状态，并根据特征噪声信号的特点判别异响缺陷类型[7]。……