應(yīng)用改進(jìn)Hilbert-Huang變換下的Volterra模型診斷OLTC機(jī)械故障
發(fā)布時(shí)間:2021-08-07 20:07
為提高有載分接開關(guān)(OLTC)機(jī)械故障診斷的自適應(yīng)性、特征分辨率以及識別效率,提出一種包含聚合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EEMD)分解和Hilbert邊際譜分析的改進(jìn)HHT方法,與混沌時(shí)間序列的Volterra模型相結(jié)合來提取OLTC的機(jī)械故障特征。具體應(yīng)用時(shí),首先對OLTC切換過程中的多通道振動(dòng)信號進(jìn)行EEMD分解得到固有模態(tài)函數(shù)(IMF)分量,然后應(yīng)用Hilbert譜分析法求取各IMF的Hilbert邊際譜。進(jìn)一步,應(yīng)用Volterra模型根據(jù)Hilbert邊際譜構(gòu)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(jī)械故障真型實(shí)驗(yàn)平臺(tái),采用文中方法獲取并分析了幾種典型機(jī)械故障的振動(dòng)信號,并借助多分類支持向量機(jī)對數(shù)據(jù)集進(jìn)行分類識別,驗(yàn)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(zhǔn)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(jī)械故障特征提取流程
文中選取某SYJZZ-35型有載分接開關(guān)真型作為試驗(yàn)測試對象。該裝置采用了埋入復(fù)合型電阻式過渡結(jié)構(gòu),兼具分接選擇器以及切換開關(guān)二者的功能;開關(guān)芯體和電動(dòng)機(jī)構(gòu)直接插在單獨(dú)油室中,見圖2。SYJZZ-35型有載分接開關(guān)為三相,中部跨接式調(diào)壓,35 kV,電阻過渡,直接切換式有載分接開關(guān),工作位置數(shù)為7。結(jié)構(gòu)簡單,使用壽命長且拆解維護(hù)方便,較適用于OLTC機(jī)械故障診斷研究。2.2 OLTC典型機(jī)械故障真型實(shí)驗(yàn)
為了了解振動(dòng)分析法在識別OLTC機(jī)械故障方面的表現(xiàn),文中以松動(dòng)以及卡澀故障為例展開模擬分析。在現(xiàn)實(shí)中,將近六成的故障屬于這兩類故障,所以以二者為例進(jìn)行研究是比較科學(xué)合理的。在模擬分析時(shí),通過擰松觸頭的固定螺釘或固定彈簧來模擬觸頭松動(dòng)故障,通過在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上施加阻力來實(shí)現(xiàn)電機(jī)卡澀故障的模擬,分別見圖3、4。選用3個(gè)北京康泰電子生產(chǎn)的UTL2001X型壓電加速度傳感器(靈敏度:500 mV/g,1-3號),經(jīng)美國DATAQ公司生產(chǎn)的DI-4108型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對OLTC切換過程中的振動(dòng)信號進(jìn)行測試。結(jié)合現(xiàn)場應(yīng)用狀況,減小變壓器振動(dòng)信號干擾同時(shí)降低安裝難度,所以,將3個(gè)傳感器布置于變壓器油箱壁的頂面和兩個(gè)側(cè)面,以便獲取OLTC切換過程中,相互垂直的3個(gè)不同方向的機(jī)械振動(dòng)信號,見圖5。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于振動(dòng)信號的有載分接開關(guān)機(jī)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(qiáng),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(jī)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(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解算法檢測換流變壓器用有載分接開關(guān)機(jī)械狀態(tài)[J]. 段若晨,王豐華,周荔丹,姚鋼. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(10)
[5]基于EMD-AR譜分析的數(shù)控機(jī)床主軸故障診斷方法研究[J]. 郭正才,王義強(qiáng),朱艷飛,駱海波. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2016(03)
[6]EMD方法的改進(jìn)研究及其在機(jī)械信號中的應(yīng)用[J]. 張?jiān)?辛江慧,周祥,王剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(02)
[7]基于相關(guān)性分析的OLTC運(yùn)行狀態(tài)評價(jià)方法研究[J]. 王開明,束洪春,曹立平,董俊,蘇應(yīng)敢,崔政. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2015(19)
[8]基于混沌理論和K-means聚類的有載分接開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測[J]. 周翔,王豐華,傅堅(jiān),林嘉楊,金之儉. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 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(guān)振動(dòng)測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[J]. 徐晨博,王豐華,傅堅(jiān),林嘉楊,金之儉. 儀器儀表學(xué)報(bào). 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(jī)械故障特征提取流程
文中選取某SYJZZ-35型有載分接開關(guān)真型作為試驗(yàn)測試對象。該裝置采用了埋入復(fù)合型電阻式過渡結(jié)構(gòu),兼具分接選擇器以及切換開關(guān)二者的功能;開關(guān)芯體和電動(dòng)機(jī)構(gòu)直接插在單獨(dú)油室中,見圖2。SYJZZ-35型有載分接開關(guān)為三相,中部跨接式調(diào)壓,35 kV,電阻過渡,直接切換式有載分接開關(guān),工作位置數(shù)為7。結(jié)構(gòu)簡單,使用壽命長且拆解維護(hù)方便,較適用于OLTC機(jī)械故障診斷研究。2.2 OLTC典型機(jī)械故障真型實(shí)驗(yàn)
為了了解振動(dòng)分析法在識別OLTC機(jī)械故障方面的表現(xiàn),文中以松動(dòng)以及卡澀故障為例展開模擬分析。在現(xiàn)實(shí)中,將近六成的故障屬于這兩類故障,所以以二者為例進(jìn)行研究是比較科學(xué)合理的。在模擬分析時(shí),通過擰松觸頭的固定螺釘或固定彈簧來模擬觸頭松動(dòng)故障,通過在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上施加阻力來實(shí)現(xiàn)電機(jī)卡澀故障的模擬,分別見圖3、4。選用3個(gè)北京康泰電子生產(chǎn)的UTL2001X型壓電加速度傳感器(靈敏度:500 mV/g,1-3號),經(jīng)美國DATAQ公司生產(chǎn)的DI-4108型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對OLTC切換過程中的振動(dòng)信號進(jìn)行測試。結(jié)合現(xiàn)場應(yīng)用狀況,減小變壓器振動(dòng)信號干擾同時(shí)降低安裝難度,所以,將3個(gè)傳感器布置于變壓器油箱壁的頂面和兩個(gè)側(cè)面,以便獲取OLTC切換過程中,相互垂直的3個(gè)不同方向的機(jī)械振動(dòng)信號,見圖5。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于振動(dòng)信號的有載分接開關(guān)機(jī)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(qiáng),薛建議,胡海燕,劉全楨,穆海寶. 高壓電器. 2018(10)
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[4]利用窄帶噪聲輔助多元經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解算法檢測換流變壓器用有載分接開關(guān)機(jī)械狀態(tài)[J]. 段若晨,王豐華,周荔丹,姚鋼. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(10)
[5]基于EMD-AR譜分析的數(shù)控機(jī)床主軸故障診斷方法研究[J]. 郭正才,王義強(qiáng),朱艷飛,駱海波. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2016(03)
[6]EMD方法的改進(jìn)研究及其在機(jī)械信號中的應(yīng)用[J]. 張?jiān)?辛江慧,周祥,王剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(02)
[7]基于相關(guān)性分析的OLTC運(yùn)行狀態(tài)評價(jià)方法研究[J]. 王開明,束洪春,曹立平,董俊,蘇應(yīng)敢,崔政. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2015(19)
[8]基于混沌理論和K-means聚類的有載分接開關(guān)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測[J]. 周翔,王豐華,傅堅(jiān),林嘉楊,金之儉. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 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(guān)振動(dòng)測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[J]. 徐晨博,王豐華,傅堅(jiān),林嘉楊,金之儉. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2013(05)
本文編號:3328455
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