电力设备局部放电超声波检测及降噪方法研究

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电力设备在电力系统中能否安全可靠地运行,决定着电力系统稳定运行。电力设备在制造、运行过程中,可能会使其绝缘出现缺陷,在运行过程中缺陷部位可能发生局部放电。长期的局部放电会使绝缘缺陷范围扩大,加速绝缘老化,严重时会导致电力设备绝缘击穿。因此,开展电力设备绝缘的局部放电检测方法与信号去噪方法研究具有实用价值。开展了局部放电产生机理研究,研究了三种局部放电模型的局部放电规律和特点;确定了应用针板放电模型模拟局部放电发生时产生的超声波信号;测量到的该超声波信号作为后续分析处理的基础支撑。设计了局部放电超声波信号检测系统。包括根据针板放电模型产生的超声波信号频率,选择了鹏翔科技公司PXR15MRH型超声波传感器;根据传感器输出信号特点,设计了动态调节放大器实现了对传感器输出信号的增益调节;为了消除现场的环境噪声干扰,设计了滤波器对测量到的信号进行预处理;测量系统为减小电源噪声干扰,设计了线性电源为测量系统供电;信号最后由示波器输出采集。为了彻底消除检测系统接收到的局部放电信号中的干扰,在分析该局部放电信号中的干扰信号特性基础上,构建了含有噪声干扰的模型信号。采用奇异值测度量化方法消除窄带噪声和部分白噪声;针对信号剩余噪声,采用了类EMD方法进行了去噪研究,结果表明单一类EMD方法去噪效果不够理想;对此,本文采用了奇异值测度量化,结合CEEMDAN阈值分层去噪方法处理,仿真结果表明该分层去噪方法去噪效果明显,信噪比可达5.69d B,同时可以更好的保留局部放电信号。最后,本文还应用该去噪方法对检测系统接收到的,且经过滤波电路滤波后的局部放电信号做了去噪处理,通过分析发现本文方法对测量信号中含有的噪声依然有很好的去噪效果。
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