CN113109674A - 变压器套管的监测方法、装置、设备、系统和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种变压器套管的监测方法、装置、设备、系统和存储介质。所述方法包括：获取设置于变压器套管中的振动超声传感器采集的监测信号；对监测信号进行特征分析，获取该监测信号的特征参数；该特征参数包括该监测信号的频率特性；根据特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定变压器套管的目标故障类型；该参数故障对应关系中包括多种故障类型对应的频率范围；该目标故障类型为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。采用本方法能够使得变压器套管监测数据不受变压器套管附近电磁信号和气候环境的干扰，从而使得监测结果更可靠。
Description
技术领域
本申请涉及电力技术领域，特别是涉及一种变压器套管的监测方法、装置、设备、系统和存储介质。
背景技术
变压器作为电网的核心设备，一旦发生故障将造成巨大的经损失。相关研究及实际案例表明，变压器发生的重大故障中，变压器套管往往是故障原发区，因此对变压器套管进行故障监测是保证变压器正常工作的重要手段之一。
传统技术中，对变压器套管进行故障监测的常用方法是介质损耗监测法。介质损耗监测法是通过测量单个或多个套管的电压和末屏接地电流，即可判断套管状态，但该方法会受到电磁、气候环境等因素的影响。
然而，上述监测方法容易受到变压器套管附近电磁和气候环境的影响，导致监测结果不准确。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够不受电磁和气候环境影响的变压器套管的监测方法、装置、设备、系统和存储介质。
一种变压器套管的监测方法，该方法包括：
获取设置于变压器套管中的振动超声传感器采集的监测信号；
对监测信号进行特征分析，获取该监测信号的特征参数；该特征参数包括该监测信号的频率特性；
根据特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定变压器套管的目标故障类型；该参数故障对应关系中包括多种故障类型对应的频率范围；该目标故障类型为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
一种变压器套管的监测装置，该装置包括：
信号获取模块，用于获取设置于变压器套管中的振动超声传感器采集的监测信号；
分析模块，用于对监测信号进行特征分析，获取该监测信号的特征参数；该特征参数包括该监测信号的频率特性；
故障确定模块，用于根据特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定变压器套管的目标故障类型；该参数故障对应关系中包括多种故障类型对应的频率范围；该目标故障类型为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
一种监测设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取设置于变压器套管中的振动超声传感器采集的监测信号；
对监测信号进行特征分析，获取该监测信号的特征参数；该特征参数包括该监测信号的频率特性；
根据特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定变压器套管的目标故障类型；该参数故障对应关系中包括多种故障类型对应的频率范围；该目标故障类型为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
一种变压器套管的监测系统，该系统包括设置于变压器套管中的振动超声传感器，以及与振动超声传感器连接的监测设备：
振动超声传感器，用于采集变压器套管中的监测信号；
监测设备，用于对监测信号进行特征分析，获取该监测信号的特征参数；该特征参数包括监测信号的频率特性；根据该特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定变压器套管的目标故障类型；该参数故障对应关系中包括多种故障类型对应的频率范围；目标故障类型为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取设置于变压器套管中的振动超声传感器采集的监测信号；
对监测信号进行特征分析，获取该监测信号的特征参数；该特征参数包括该监测信号的频率特性；
根据特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定变压器套管的目标故障类型；该参数故障对应关系中包括多种故障类型对应的频率范围；该目标故障类型为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
上述变压器套管的监测方法、装置、设备、系统和存储介质，监测设备获取设置于变压器套管中的振动超声传感器采集的监测信号；然后，对所述监测信号进行特征分析，获取所述监测信号的特征参数；并根据所述特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定所述变压器套管的目标故障类型；其中，上述所述特征参数包括所述监测信号的频率特性；上述参数故障对应关系中包括多种故障类型对应的频率范围；上述目标故障类型可以为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。由于监测设备获取了设置于变压器套管中的振动超声传感器采集的监测信号，从而可以根据监测信号判断变压器套管的工作状态是否正常，由于上述监测信号可以进行屏蔽化处理，可以避免变压器套管附近的电磁信号等对监测信号的影响，从而可以通过监测信号更准确地对变压器套管的工作状态进行监测；进一步地，由于监测设备获取监测信号对应的特征参数，从而可以根据特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定变压器套管的目标故障类型为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种，使得变压器套管的监测结果可以更准确地反应故障类型，提升监测效果。
附图说明
图1为一个实施例中变压器套管监测方法的应用环境图；
图2为一个实施例中变压器套管监测方法的流程示意图；
图3为另一个实施例中变压器套管监测方法的流程示意图；
图4为一个实施例中变压器套管监测装置的结构框图；
图5为另个实施例中变压器套管监测装置的结构框图；
图6为另一个实施例中变压器套管监测装置的结构框图；
图7为一个实施例中监测设备的结构框图；
图8为一个实施例中变压器套管监测系统的结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的变压器套管的监测方法可以应用于如图1所示的环境中。其中，变压器套管100可以是纯瓷套管、充油套管、电容套管或其他类型变压器套管中的任意一种，在此不做限定。上述变压器套管100中可以设置传感器单元200，上述传感器单元200可以与监测设备300连接。上述传感器单元200可以包括一个传感器，也可以包括多个传感器，在此不做限定。上述监测设备300可以采用单独的服务器实现或者采用多个服务器组成的服务器集群来实现。
下面，将对本申请实施例提供的变压器套管的监测方法的实施步骤进行说明。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种变压器套管的监测方法，以该方法应用于图1中的监测设备为例进行说明，包括以下步骤：
S101、获取设置于变压器套管中的振动超声传感器采集的监测信号。
其中，上述变压器套管可以是变压器的高压套管，也可以是变压器上的低压套管。上述变压器套管可以设置于变压器的顶部，也可以设置于变压器的侧面，还可以设置于变压器的其它位置，在此不做限定。上述振动超声传感器可以是振动超声一体化传感器，也可以是单独的振动传感器和超声传感器，在此不做限定。
上述监测信号为超声振动传感器所采集的信号。上述监测信号中可以包括变压器套管故障时产生的信号，也可以包括变压器套管正常工作时产生的信号，在此不做限定。变压器套管出现故障时，会产生相应的振动信号和超声信号；振动超声传感器可以通过采集获取监测信号，从而进一步根据监测信号判断变压器套管是否发生故障。上述振动超声传感器可以实时采集监测信号，也可以根据预设采集周期采集上述监测信号，在此不做限定。监测设备可以通过无线连接的方式接收到振动超声传感器采集的监测信号，也可以通过有线连接的方式获取上述监测信号，在此不做限定。
上述变压器套管和变压器之间可以通过套管升高座进行连接，上述振动超声传感器可以放置于升高座外壁、套管外壁或者变压器上，对于振动超声传感器的具体位置在此不做限定。可选地，上述振动超声传感器设置于所述变压器套管的内壁中，由于变压器套管发生故障时所产生的振动信号和超声信号在套管内壁中的信号强度最强，因此将振动超声传感器设置于所述变压器套管的内壁中可有效接收套管及其内部的振动信号和超声信号。
S102、对该监测信号进行特征分析，获取该监测信号的特征参数；该特征参数包括该监测信号的频率特性。
在上述步骤的基础上，监测设备获得上述监测信号后，可以对监测信号进行特征分析，获得监测信号的特征参数。
其中，上述特征参数可以包括监测信号的频率特性，上述频率特性可以监测信号的频率范围，也可以是监测信号中信号幅度大于预设阈值的信号频点，在此不做限定。
具体地，监测设备可以对监测信号进行采样，转换成数字信号后通过对数字信号进行分析获得监测信号的特征参数。监测设备可以对监测信号进行滤波之后，再进行采样处理；也可以对监测信号进行采样处理之后，再进行滤波处理。监测设备对监测信号进行滤波处理时，可以滤除监测信号中的杂波信号，还可以将监测信号分成不同频段的信号分别进行采样处理，对于上述滤波方式在此不做限定。
S103、根据该特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定变压器套管的目标故障类型；该参数故障对应关系中包括多种故障类型对应的频率范围；该目标故障类型为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
其中，该参数故障对应关系包括多种故障类型对应的频率范围，监测设备获得监测信号的频率特性之后，可以将频率特性与上述参数故障对应关系中的频率范围进行匹配，确定频率特性所对应的频率范围，从而获得该监测信号对应的目标故障类型。
上述目标故障类型可以是局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。不通故障类型产生的振动信号和超声信号的频率特性不同。其中，对于其中一种故障类型，变压器套管可以只产生振动信号，也可以只产生超声信号，还可以产生振动信号和超声信号。
进一步地，监测设备识别出变压器套管的目标故障类型后将该诊断结果通过数据上传模块发送至监控平台，数据上传模块和监控平台之间可以通过无线或有线网络进行通信，监控平台收到诊断结果后，可以根据故障类型输出对应的提示信息，该提示信息可以是声光告警或消息告警。
上述变压器套管的监测方法中，由于监测设备获取了设置于变压器套管中的振动超声传感器采集的监测信号，从而可以根据监测信号判断变压器套管的工作状态是否正常，由于上述监测信号可以进行屏蔽化处理，可以避免变压器套管附近的电磁信号等对监测信号的影响，从而可以通过监测信号更准确地对变压器套管的工作状态进行监测；进一步地，由于监测设备获取监测信号对应的特征参数，从而可以根据特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定变压器套管的目标故障类型为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种，使得变压器套管的监测结果可以更准确地反应故障类型，提升监测效果。
图3为另一个实施例中变压器套管的监测方法的流程示意图，本实施例涉及监测设备对监测信号进行特征分析的一种方式，如图3所示，上述S102包括：
S201、对监测信号进行滤波处理，提取该监测信号中的第一信号和第二信号；该第一信号和该第二信号的频率范围不同。
监测设备可以采用带通滤波器对监测信号进行滤波处理，分别获得该监测信号中的第一信号和第二信号。上述第一信号和该第二信号的频率范围不同，上述第一信号的频率范围可以是振动信号所在的频率范围，上述第二信号的频率范围可以是超声信号所在的频率范围。可选地，第一信号的频率范围为1Hz-5KHz，第二信号的频率范围为5KHz-500KHz。
S202、分别对该第一信号和该第二信号进行采样，获取该第一信号的第一频率特性和该第二信号的第二频率特性。
监测设备可以分别对第一信号和第二信号进行采样；进一步地，监测设备可以使用傅里叶变换或小波变换来获取该第一信号的第一频率特性和该第二信号的第二频率特性；该频率特性可以包括多个不同的频点，该频点用于判断该第一信号中是否包含目标振动信号以及第二信号中是否包含目标超声信号。
上述监测设备对监测信号进行特征分析的方法中，由于监测设备先根据预设的频率范围分离出第一信号和第二信号，再分别提取该第一信号和该第二信号的频率特性，从而可以根据该频率特性以及预设的参数故障对应关系，确定变压器套管的目标故障类型为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种，使得变压器套管的监测结果可以更准确地反应故障类型，提升监测效果。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，监测设备可以根据特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定变压器套管的目标故障类型，可以包括以下步骤：
基于第一频率特性，确定第一信号中是否包括目标振动信号；该目标振动信号为变压器套管故障时产生的振动信号。
具体地，监测设备中可以预设变压器套管故障时所产生的目标振动信号的频率特征，通过将第一信号的第一频率特性与振动信号的频率特征进行比较，可以确定第一信号中是否包括目标振动信号。例如，变压器套管发生故障时产生的目标振动信号的频率范围可以是f1Hz-f2Hz，若基于第一频率特性确定第一信号中包括f3Hz的信号，且f3位于f1和f2之间，则确定第一信号中包括目标振动信号。
与上述目标振动信号的确定方式类似，监测设备还可以基于第二频率特性，确定第二信号中是否包括目标超声信号；该目标超声信号为变压器套管故障时产生的超声信号。
其中，该目标振动信号可由局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油等变压器套管故障产生；该目标超声信号可由电弧放电等变压器套管故障产生。在上述步骤的基础上，监测设备根据该目标振动信号和该目标超声信号的存在情况，确定变压器套管的目标故障类型。具体地，若监测信号中包括该目标振动信号和该目标超声信号，则确定目标故障类型为电弧放电；若监测信号中包括该目标超声信号，且不包括该目标振动信号，则确定目标故障类型为局部放电；若监测信号中包括该目标振动信号，且不包括该目标超声信号，则将该目标振动信号的频率与该参数故障对应关系的频率范围进行匹配，确定该目标故障类型为局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
例如，监测信号中包括目标振动信号的情况下，若目标振动信号的频率为110Hz，在参数故障对应关系中局部过热的频率范围为90Hz-120Hz，则确定变压器套管存在局部过热这种故障。
上述实施例中，监测设备根据特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定变压器套管的目标故障类型，由于特征参数和套管故障类型具有明确的对应关系，从而可以根据特征参数快速判断出套管的故障类型，提升监测效率。
在一个实施例中，特征参数还包括监测信号的幅度特性；监测设备可以根据该监测信号的幅度特性，确定变压器套管的故障等级。
其中，幅度特性表征监测信号的幅度随频率变化的关系，在上述监测设备从监测信号中分离出第一信号和第二信号的基础上，分别对该第一信号和该第二信号进行采样，获取该第一信号的幅度特性和该第二信号的幅度特性；当监测设备基于第一频率特性确定第一信号中包括目标振动信号时，根据该第一信号的幅度特性确定该目标振动信号的幅度；类似的，当监测信号中存在超声信号时，可以确定该目标超声信号的幅度。
在监测设备根据上述频率特性确定出套管的故障类型后，继续查看参数故障对应关系中幅值范围与故障等级的对应关系，并据此确定出套管故障对应的故障等级。不同的幅值范围对应的不同的故障等级，具体的，可以定义幅值越大，对应的变压器套管的故障等级越高。例如，将变压器套管的故障等级分为三级，一级代表的故障等级最高，幅值范围8V-10V对应故障等级为一级，幅值范围5V-8V对应故障等级为二级，幅值范围0V-5V对应故障等级为三级。
上述实施例中，监测设备获取监测信号的幅度特性并根据该幅度特性以及预设的参数故障对应关系，在确定变压器套管的目标故障类型的基础上，进一步判断该变压器套管的故障等级，使得变压器套管的监测结果更精确，提升了监测效果。
应该理解的是，虽然图2-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-3中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种变压器套管的监测装置，该装置包括信号获取模块10、分析模块20和故障类型确定模块30；
信号获取模块10，用于获取设置于变压器套管中的振动超声传感器采集的监测信号；
分析模块20，用于对监测信号进行特征分析，获取该监测信号的特征参数；该特征参数包括该监测信号的频率特性；
故障类型确定模块30，用于根据特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定变压器套管的目标故障类型；该参数故障对应关系中包括多种故障类型对应的频率范围；该目标故障类型为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，如图5所示，上述分析模块20包括：
滤波单元201，用于对该监测信号进行滤波处理，提取该监测信号中的第一信号和第二信号；该第一信号和该第二信号的频率范围不同；
采样单元202，用于分别对该第一信号和该第二信号进行采样，获取所述第一信号的第一频率特性和该第二信号的第二频率特性。
在一个实施例中，该故障类型确定模块30，具体用于基于该第一频率特性，确定该第一信号中是否包括目标振动信号；该目标振动信号为该变压器套管故障时产生的振动信号；基于该第二频率特性，确定该第二信号中是否包括目标超声信号；该目标超声信号为该变压器套管故障时产生的超声信号。
在一个实施例中，该故障类型确定模块30，具体用于根据该目标振动信号和该目标振超声信号的存在情况，确定该变压器套管的目标故障类型。
在一个实施例中，该故障类型确定模块30，具体用于若该监测信号中包括该目标振动信号和该目标超声信号，则确定该目标故障类型为电弧放电；若该监测信号中包括该目标超声信号，且不包括该目标振动信号，则确定该目标故障类型为局部放电；若该监测信号中包括该目标振动信号，且不包括该目标超声信号，则将该振动信号的频率与该参数故障对应关系的频率范围进行匹配，确定该目标故障类型为局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
在一个实施例中，如图6所示，提供了另一种变压器套管的监测装置，该装置除了包括信号获取模块10、分析模块20和故障类型确定模块30，还包括故障等级确定模块40；
故障等级确定模块40，用于根据该监测信号的幅度特性，确定该变压器套管发生故障的故障等级
上述变压器套管的监测装置，其实施原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不做赘述。
在一个实施例中，提供了一种监测设备，该监测设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该监测设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该监测设备的处理器用于提供计算和控制能力。该监测设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该监测设备的数据库用于存储变压器套管的监测系统运行过程中生成的数据。该监测设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种变压器套管的监测方法。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的监测设备的限定，具体的监测设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种监测设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取设置于变压器套管中的振动超声传感器采集的监测信号；
对监测信号进行特征分析，获取该监测信号的特征参数；该特征参数包括该监测信号的频率特性；
根据特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定变压器套管的目标故障类型；该参数故障对应关系中包括多种故障类型对应的频率范围；该目标故障类型为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
在一个实施例中，该处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对该监测信号进行滤波处理，提取该监测信号中的第一信号和第二信号；该第一信号和该第二信号的频率范围不同；分别对该第一信号和该第二信号进行采样，获取所述第一信号的第一频率特性和该第二信号的第二频率特性。
在一个实施例中，该处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：基于该第一频率特性，确定该第一信号中是否包括目标振动信号；该目标振动信号为该变压器套管故障时产生的振动信号；基于该第二频率特性，确定该第二信号中是否包括目标超声信号；该目标超声信号为该变压器套管故障时产生的超声信号；根据该目标振动信号和该目标振超声信号的存在情况，确定该变压器套管的目标故障类型。
在一个实施例中，该处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：若该监测信号中包括该目标振动信号和该目标超声信号，则确定该目标故障类型为电弧放电；若该监测信号中包括该目标超声信号，且不包括该目标振动信号，则确定该目标故障类型为局部放电；若该监测信号中包括该目标振动信号，且不包括该目标超声信号，则将该振动信号的频率与该参数故障对应关系的频率范围进行匹配，确定该目标故障类型为局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
在一个实施例中，该处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：该特征参数还包括该监测信号的幅度特性；该方法还包括根据该监测信号的幅度特性，确定该变压器套管发生故障的故障等级。
在一个实施例中，该处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：设置第一信号的频率范围为1Hz-5KHz，设置第二信号的频率范围为5KHz-500KHz。
在一个实施例中，该处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：将振动超声传感器设置于变压器套管的内壁中。
上述监测设备，其实施原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不做赘述。
在一个实施例中，如图8所示，提供了一种变压器套管的监测系统，该系统包括设置于变压器套管中的振动超声传感器400，以及与振动超声传感器连接的监测设备500：
振动超声传感器400，用于采集变压器套管中的监测信号；
监测设备500，用于对监测信号进行特征分析，获取该监测信号的特征参数；该特征参数包括监测信号的频率特性；根据该特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定变压器套管的目标故障类型；该参数故障对应关系中包括多种故障类型对应的频率范围；目标故障类型为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
上述变压器套管的监测系统，其实施原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不做赘述。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取设置于变压器套管中的振动超声传感器采集的监测信号；
对监测信号进行特征分析，获取该监测信号的特征参数；该特征参数包括该监测信号的频率特性；
根据特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定变压器套管的目标故障类型；该参数故障对应关系中包括多种故障类型对应的频率范围；该目标故障类型为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对该监测信号进行滤波处理，提取该监测信号中的第一信号和第二信号；该第一信号和该第二信号的频率范围不同；分别对该第一信号和该第二信号进行采样，获取所述第一信号的第一频率特性和该第二信号的第二频率特性。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：基于该第一频率特性，确定该第一信号中是否包括目标振动信号；该目标振动信号为该变压器套管故障时产生的振动信号；基于该第二频率特性，确定该第二信号中是否包括目标超声信号；该目标超声信号为该变压器套管故障时产生的超声信号；根据该目标振动信号和该目标振超声信号的存在情况，确定该变压器套管的目标故障类型。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：若该监测信号中包括该目标振动信号和该目标超声信号，则确定该目标故障类型为电弧放电；若该监测信号中包括该目标超声信号，且不包括该目标振动信号，则确定该目标故障类型为局部放电；若该监测信号中包括该目标振动信号，且不包括该目标超声信号，则将该振动信号的频率与该参数故障对应关系的频率范围进行匹配，确定该目标故障类型为局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：该特征参数还包括该监测信号的幅度特性；该方法还包括根据该监测信号的幅度特性，确定该变压器套管发生故障的故障等级。
在一个实施例中，该计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：设置第一信号的频率范围为1Hz-5KHz，设置第二信号的频率范围为5KHz-500KHz。
在一个实施例中，该计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：将振动超声传感器设置于变压器套管的内壁中。
上述计算机可读存储介质，其实施原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不做赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种变压器套管的监测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取设置于变压器套管中的振动超声传感器采集的监测信号；
对所述监测信号进行特征分析，获取所述监测信号的特征参数；所述特征参数包括所述监测信号的频率特性；
根据所述特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定所述变压器套管的目标故障类型；所述参数故障对应关系中包括多种故障类型对应的频率范围；所述目标故障类型为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述监测信号进行特征分析，获取所述监测信号的特征参数，包括：
对所述监测信号进行滤波处理，提取所述监测信号中的第一信号和第二信号；所述第一信号和所述第二信号的频率范围不同；
分别对所述第一信号和所述第二信号进行采样，获取所述第一信号的第一频率特性和所述第二信号的第二频率特性。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定所述变压器套管的目标故障类型，包括：
基于所述第一频率特性，确定所述第一信号中是否包括目标振动信号；所述目标振动信号为所述变压器套管故障时产生的振动信号；
基于所述第二频率特性，确定所述第二信号中是否包括目标超声信号；所述目标超声信号为所述变压器套管故障时产生的超声信号；
根据所述目标振动信号和所述目标振超声信号的存在情况，确定所述变压器套管的目标故障类型。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标振动信号和所述目标振超声信号的存在情况，确定所述变压器套管的目标故障类型，包括：
若所述监测信号中包括所述目标振动信号和所述目标超声信号，则确定所述目标故障类型为电弧放电；
若所述监测信号中包括所述目标超声信号，且不包括所述目标振动信号，则确定所述目标故障类型为局部放电；
若所述监测信号中包括所述目标振动信号，且不包括所述目标超声信号，则将所述振动信号的频率与所述参数故障对应关系的频率范围进行匹配，确定所述目标故障类型为局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一信号的频率范围为1Hz-5KHz，所述第二信号的频率范围为5KHz-500KHz。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述特征参数还包括所述监测信号的幅度特性；所述方法还包括：
根据所述监测信号的幅度特性，确定所述变压器套管发生故障的故障等级。
7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述振动超声传感器设置于所述变压器套管的内壁中。
8.一种变压器套管的监测装置，其特征在于，所述装置包括：
信号获取模块，用于获取设置于变压器套管中的振动超声传感器采集的监测信号；
分析模块，用于对所述监测信号进行特征分析，获取所述监测信号的特征参数；所述特征参数包括所述监测信号的频率特性；
故障确定模块，用于根据所述特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定所述变压器套管的目标故障类型；所述参数故障对应关系中包括多种故障类型对应的频率范围；所述目标故障类型为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
9.一种监测设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种变压器套管的监测系统，其特征在于，所述系统包括设置于变压器套管中的振动超声传感器，以及与振动超声传感器连接的监测设备：
振动超声传感器，用于采集变压器套管中的监测信号；
监测设备，用于对所述监测信号进行特征分析，获取所述监测信号的特征参数；所述特征参数包括所述监测信号的频率特性；根据所述特征参数以及预设的参数故障对应关系，确定所述变压器套管的目标故障类型；所述参数故障对应关系中包括多种故障类型对应的频率范围；所述目标故障类型为局部放电、电弧放电、局部过热、结构松动、异常振动以及套管漏气漏油中的至少一种。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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- 2021-04-01 CN CN202110355134.5A patent/CN113109674B/zh active Active
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