組合電器局部放電多信息融合辨識與危害性評估研究.pdf

1、組合電器在運行電壓、熱、力等作用下的內(nèi)絕緣時效老化和在生產(chǎn)、運輸、調(diào)試裝配、運行和維修過程產(chǎn)生或留下的各種潛伏性缺陷，會逐漸擴展致使內(nèi)絕緣的電氣強度下降而導(dǎo)致故障。由于前期潛伏性故障主要以局部放電的形式表現(xiàn)出來，因而通過對其準(zhǔn)確辨識和危害性評估，能有效指導(dǎo)檢修工作，制定更經(jīng)濟(jì)、更合理的檢修策略，實現(xiàn)狀態(tài)檢修和設(shè)備全壽命周期經(jīng)濟(jì)管理。同時，鑒于多信息融合是監(jiān)測技術(shù)的必然趨勢和最終走向，論文改變了傳統(tǒng)的單一傳感器獨立診斷的研究思路，基于DS

2、證據(jù)理論建立了組合電器內(nèi)部局部放電多信息融合辨識和危害性評估系統(tǒng)。
　　論文以實驗為基礎(chǔ)，利用IEC60270法、熒光光纖檢測法和超高頻法建立了組合電器內(nèi)部局部放電多傳感器檢測系統(tǒng)。通過大量試驗測試，分析了組合電器內(nèi)部高壓導(dǎo)體金屬突出物、絕緣子表面金屬附著物、絕緣子內(nèi)部氣隙和自由金屬微粒等四種典型絕緣缺陷下，三種傳感器檢測性能、特征信息的差異及隨局部放電發(fā)展的變化規(guī)律，通過理論證明和實驗驗證探明了所使用的光檢測法、超高頻法的信號與

3、放電量的相互關(guān)系。
　　多信息源能從多個角度體現(xiàn)局部放電的屬性。根據(jù)各源信息屬性的差異，分別以時域、頻域和 db4為母小波的三層小波包分解提取了超高頻時間解析信號的波形特征，作為辨識局部放電的細(xì)節(jié)信息；以偏斜度、陡峭度等統(tǒng)計參數(shù)提取了基于相位解析的放電指紋的分布特征；同時，結(jié)合超高頻信號累積能量與放電量之間的相關(guān)性信息，基于DS證據(jù)理論首次建立了局部放電多信息融合辨識系統(tǒng)。通過對現(xiàn)場裝置中的兩個獨立缺陷和樣本數(shù)據(jù)的測試，驗證了系統(tǒng)

4、具有相對于獨立傳感器診斷更好的容錯性、穩(wěn)定性和更高的辨識率。
　　針對辨識過程中，基于相位分析模式的特征量存有相關(guān)性而導(dǎo)致過高的計算代價和信息影響不均衡的問題，以支持向量機one-versus-one多分類算法為基礎(chǔ)，結(jié)合“最佳腦損壞”理論，設(shè)計了全局最優(yōu)排序準(zhǔn)則，建立了多類支持向量機特征回歸消去選擇方法，通過排序選定其中9組作為放電指紋最優(yōu)特征子集，并通過與主成分分析法的對比測試，驗證了其具有相對較好特征降維效果。
　　根

5、據(jù)實驗測試和現(xiàn)場運行經(jīng)驗，提出和定義了用于局部放電危害性評價的“正常、注意、警戒”三級狀態(tài)。通過對三種傳感器的檢測信息及信息之間相關(guān)性的分析，結(jié)合組合電器相關(guān)檢測規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，選取IEC60270法所檢測的放電量、光檢測信號的最大幅值和放電指紋隨著局部放電發(fā)展的變化規(guī)律特征作為危害性評估的主要源信息。針對三種特征信息與局部放電發(fā)展程度之間并非絕對的正相關(guān)關(guān)系的特性，結(jié)合試驗中三種信息隨著狀態(tài)等級的變化規(guī)律，分別采用模糊隸屬度分析法和神經(jīng)網(wǎng)