應用改進Hilbert-Huang變換下的Volterra模型診斷OLTC機械故障
發(fā)布時間:2021-08-07 20:07
為提高有載分接開關(OLTC)機械故障診斷的自適應性、特征分辨率以及識別效率,提出一種包含聚合經驗模態(tài)分解(EEMD)分解和Hilbert邊際譜分析的改進HHT方法,與混沌時間序列的Volterra模型相結合來提取OLTC的機械故障特征。具體應用時,首先對OLTC切換過程中的多通道振動信號進行EEMD分解得到固有模態(tài)函數(shù)(IMF)分量,然后應用Hilbert譜分析法求取各IMF的Hilbert邊際譜。進一步,應用Volterra模型根據(jù)Hilbert邊際譜構建Volterra特征矩陣,以矩陣奇異值為故障特征參量。最后搭建了OLTC典型機械故障真型實驗平臺,采用文中方法獲取并分析了幾種典型機械故障的振動信號,并借助多分類支持向量機對數(shù)據(jù)集進行分類識別,驗證了所提出故障診斷方法的有效性。與其他方法對比得知,新方法取得了較高的故障識別準確率。
【文章來源】:高壓電器. 2020,56(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
OLTC機械故障特征提取流程
文中選取某SYJZZ-35型有載分接開關真型作為試驗測試對象。該裝置采用了埋入復合型電阻式過渡結構,兼具分接選擇器以及切換開關二者的功能;開關芯體和電動機構直接插在單獨油室中,見圖2。SYJZZ-35型有載分接開關為三相,中部跨接式調壓,35 kV,電阻過渡,直接切換式有載分接開關,工作位置數(shù)為7。結構簡單,使用壽命長且拆解維護方便,較適用于OLTC機械故障診斷研究。2.2 OLTC典型機械故障真型實驗
為了了解振動分析法在識別OLTC機械故障方面的表現(xiàn),文中以松動以及卡澀故障為例展開模擬分析。在現(xiàn)實中,將近六成的故障屬于這兩類故障,所以以二者為例進行研究是比較科學合理的。在模擬分析時,通過擰松觸頭的固定螺釘或固定彈簧來模擬觸頭松動故障,通過在電機轉軸上施加阻力來實現(xiàn)電機卡澀故障的模擬,分別見圖3、4。選用3個北京康泰電子生產的UTL2001X型壓電加速度傳感器(靈敏度:500 mV/g,1-3號),經美國DATAQ公司生產的DI-4108型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對OLTC切換過程中的振動信號進行測試。結合現(xiàn)場應用狀況,減小變壓器振動信號干擾同時降低安裝難度,所以,將3個傳感器布置于變壓器油箱壁的頂面和兩個側面,以便獲取OLTC切換過程中,相互垂直的3個不同方向的機械振動信號,見圖5。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于振動信號的有載分接開關機械故障診斷研究[J]. 鄧敏. 變壓器. 2018(10)
[2]基于特征參量優(yōu)選與多算法聯(lián)合的局部放電模式識別方法[J]. 王世強,薛建議,胡海燕,劉全楨,穆海寶. 高壓電器. 2018(10)
[3]基于最優(yōu)特征向量分類的高壓斷路器機械狀態(tài)識別方法[J]. 楊景剛,吳越,趙科,李洪濤,騰云,張國鋼. 高壓電器. 2018(06)
[4]利用窄帶噪聲輔助多元經驗模態(tài)分解算法檢測換流變壓器用有載分接開關機械狀態(tài)[J]. 段若晨,王豐華,周荔丹,姚鋼. 電工技術學報. 2017(10)
[5]基于EMD-AR譜分析的數(shù)控機床主軸故障診斷方法研究[J]. 郭正才,王義強,朱艷飛,駱海波. 組合機床與自動化加工技術. 2016(03)
[6]EMD方法的改進研究及其在機械信號中的應用[J]. 張袁元,辛江慧,周祥,王剛. 機械設計與制造. 2016(02)
[7]基于相關性分析的OLTC運行狀態(tài)評價方法研究[J]. 王開明,束洪春,曹立平,董俊,蘇應敢,崔政. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2015(19)
[8]基于混沌理論和K-means聚類的有載分接開關機械狀態(tài)監(jiān)測[J]. 周翔,王豐華,傅堅,林嘉楊,金之儉. 中國電機工程學報. 2015(06)
[9]EMD中有效IMF選取方法的研究[J]. 丁常富,蔡志成. 熱力發(fā)電. 2014(01)
[10]變壓器有載分接開關振動測試系統(tǒng)設計與開發(fā)[J]. 徐晨博,王豐華,傅堅,林嘉楊,金之儉. 儀器儀表學報. 2013(05)
本文編號:3328455
【文章來源】:高壓電器. 2020,56(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
OLTC機械故障特征提取流程
文中選取某SYJZZ-35型有載分接開關真型作為試驗測試對象。該裝置采用了埋入復合型電阻式過渡結構,兼具分接選擇器以及切換開關二者的功能;開關芯體和電動機構直接插在單獨油室中,見圖2。SYJZZ-35型有載分接開關為三相,中部跨接式調壓,35 kV,電阻過渡,直接切換式有載分接開關,工作位置數(shù)為7。結構簡單,使用壽命長且拆解維護方便,較適用于OLTC機械故障診斷研究。2.2 OLTC典型機械故障真型實驗
為了了解振動分析法在識別OLTC機械故障方面的表現(xiàn),文中以松動以及卡澀故障為例展開模擬分析。在現(xiàn)實中,將近六成的故障屬于這兩類故障,所以以二者為例進行研究是比較科學合理的。在模擬分析時,通過擰松觸頭的固定螺釘或固定彈簧來模擬觸頭松動故障,通過在電機轉軸上施加阻力來實現(xiàn)電機卡澀故障的模擬,分別見圖3、4。選用3個北京康泰電子生產的UTL2001X型壓電加速度傳感器(靈敏度:500 mV/g,1-3號),經美國DATAQ公司生產的DI-4108型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對OLTC切換過程中的振動信號進行測試。結合現(xiàn)場應用狀況,減小變壓器振動信號干擾同時降低安裝難度,所以,將3個傳感器布置于變壓器油箱壁的頂面和兩個側面,以便獲取OLTC切換過程中,相互垂直的3個不同方向的機械振動信號,見圖5。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于振動信號的有載分接開關機械故障診斷研究[J]. 鄧敏. 變壓器. 2018(10)
[2]基于特征參量優(yōu)選與多算法聯(lián)合的局部放電模式識別方法[J]. 王世強,薛建議,胡海燕,劉全楨,穆海寶. 高壓電器. 2018(10)
[3]基于最優(yōu)特征向量分類的高壓斷路器機械狀態(tài)識別方法[J]. 楊景剛,吳越,趙科,李洪濤,騰云,張國鋼. 高壓電器. 2018(06)
[4]利用窄帶噪聲輔助多元經驗模態(tài)分解算法檢測換流變壓器用有載分接開關機械狀態(tài)[J]. 段若晨,王豐華,周荔丹,姚鋼. 電工技術學報. 2017(10)
[5]基于EMD-AR譜分析的數(shù)控機床主軸故障診斷方法研究[J]. 郭正才,王義強,朱艷飛,駱海波. 組合機床與自動化加工技術. 2016(03)
[6]EMD方法的改進研究及其在機械信號中的應用[J]. 張袁元,辛江慧,周祥,王剛. 機械設計與制造. 2016(02)
[7]基于相關性分析的OLTC運行狀態(tài)評價方法研究[J]. 王開明,束洪春,曹立平,董俊,蘇應敢,崔政. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2015(19)
[8]基于混沌理論和K-means聚類的有載分接開關機械狀態(tài)監(jiān)測[J]. 周翔,王豐華,傅堅,林嘉楊,金之儉. 中國電機工程學報. 2015(06)
[9]EMD中有效IMF選取方法的研究[J]. 丁常富,蔡志成. 熱力發(fā)電. 2014(01)
[10]變壓器有載分接開關振動測試系統(tǒng)設計與開發(fā)[J]. 徐晨博,王豐華,傅堅,林嘉楊,金之儉. 儀器儀表學報. 2013(05)
本文編號:3328455
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