Распознавание импульсов ЧР в кабельных муфтах при помощи разнонаправленных ВЧТТ и вейвлет-преобразований
Группа исследователей из Делфтского технологического университета в Нидерландах предложила метод распознавания импульсов ЧР в кабельных муфтах, в котором используются несколько вейвлет-преобразований сигналов высокочастотных трансформаторов тока (ВЧТТ) разной полярности, установленных на концах кабеля. Соответствующая статья была опубликована в издании Electrical Power and Energy Systems в мае 2020 года.
Для разработки метода исследователи использовали лабораторную установку, показанную на изображении ниже.
Установка представляла собой фрагмент кабеля с муфтой под испытательным напряжением 150 кВ. В муфте создавался дефект. Исследуемые сигналы записывались двумя ВЧТТ, полярность которых указана на схеме. Подобный выбор полярности позволил легко разделять импульсы, происходящие в кабеле и вне кабеля. Первые импульсы имели разную полярность в осциллограммах ВЧТТ, вторые импульсы – однаковую. Примеры импульсов обоих типов показаны ниже.
Для дальнейшей обработки сигналов исследователи предложили использовать схему, показанную ниже.
В схеме к сигналам сначала применяется полосовой фильтр Баттерворта 2 порядка, который удаляет высокочастотный шум вне диапазона 0,1-40 МГц. Сигнал затем проходит серию вейвлет-преобразований, в результате которых определяются удельные энергии сигналов и фазовые сдвиги между сигналами. Критерием принадлежности импульса к ЧР является высокое значение удельной энергии, критерием проихождения импульса в кабельной муфте является значение фазового сдвига между сигналами ВЧТТ приблизительно равное 180⁰.
Пример идентификации ЧР в кабельной муфте показан ниже. Из примера видно, что предложенный метод спососбен работать с сигналам, имеющими низкий уровень отношения сигнал-шум.
В заключении исследования указывается, что метод был испытан на 51 898 записанных образцов сигналов. Точность определения ЧР составила 97%.
Больше новостей и аналитики из мира онлайн-диагностики электрооборудования читайте на нашем Телеграм-канале "ЗВЕЗДА"