基于频率加权能量算子与1.5维谱结合的发电机特征振动信号增强

何玉灵，孙 凯，王 涛，白 洁

基于频率加权能量算子与1.5维谱结合的发电机特征振动信号增强

何玉灵，孙 凯，王 涛，白 洁

（华北电力大学机械工程系，河北 保定 071003）

针对多极发电机故障振动信号信噪比低，故障识别难度高的不足，本文提出了频率加权能量算子（FWEO）与1.5维谱结合的方法来对发电机振动信号进行特征增强和滤噪。该方法应用频率加权能量算子来提取瞬态冲击特征和滤噪，应用1.5维谱来进行信号的二次特征增强和抑噪。对3对极发电机定子匝间短路故障前后定子振动数据的处理效果表明，本文所提方法能有效对发电机特征振动信号进行增强并实现有效滤噪，实现故障的快速识别；其处理效果不仅优于单一的频率加权能量算子和单一的1.5维谱，而且与当前流行的最大相关峭度解卷积算法相比具有一定优越性。

多对极发电机；定子匝间短路；振动信号；频率加权能量算子（FWEO）；1.5维谱

0 前言

发电机是电力生产的核心设备，保障发电机组的安全稳定运行对于社会经济发展和关系国计民生行业的电力供应具有重要意义。

目前，普遍采用定、转子电压与电流变化特性、电磁转矩波动特性、定转子振动特性、绕组电感矩阵变化等参量来对各类故障进行监测与识别。这其中，振动信号由于包含丰富的故障信息，且传感器安装、信号测取方便，被方泛应用于工程实践中[1]。

近年来，国内外学者对信号处理方法进行了许多研究，滤噪处理技术和模式识别技术都在不断发展[2-8]，旋转机械故障信号的提取技术取得了不断突破[9-11]，能量算子在信号处理领域的应用也逐渐广泛[12-15]。……