1.一种基于高频谐振激励的套管电容芯子受潮评估方法,其特征在于,方法步骤如下:第一步:搭建高频谐振激励的套管电容芯子测试平台
搭建高频谐振激励下的套管电容芯子测试平台,主要包括高压直流电源(1)、保护电阻(2)、高频开关(3)、可调电感(4)、控制开关1(5)、控制开关2(6)和套管(7),套管(7)包括电容芯子(8)、末屏端(9)和测试端子(10),套管(7)两端连接电容测试仪(11),末屏端(9)与测量端子(10)与信号测试仪(12)相连,高频直流电源(1)和保护电阻(2)还有可调电感(4)串联后连接控制开关1(5)和控制开关2(6),高频开关(3)从保护电阻(2)和可调电感(4)中间引出,高压直流电源(1)与高频开关(3)均接地;
第二步:获取高频谐振激励下的套管信号
(1)电容测试仪测试得到套管的电容C,根据式(1)计算谐振频率为1000K时的电感,记为L,并将可调电感(4)调至L;
(2)测试高频谐振激励下的套管信号,测试开始时,高频开关(3)处于断开状态,控制开关1(5)处于闭合状态,控制开关2(6)处于断开状态,高压直流电源(1)与高频开关(3)均接地,高压直流电源(1)通过保护电阻(2)和可调电感(4)和控制开关1(5)输入直流电压至套管(7),闭合高频开关(3),信号测试仪(12)从末屏端(9)上读取到套管末屏的高频谐振信号s1;断开高频开关(3),控制开关1(5)处于断开状态,控制开关2(6)处于闭合状态,高压直流电源(1)通过保护电阻(2)和可调电感(4)和控制开关2(6)输入直流电压至套管(7),闭合高频开关(3),信号测试仪(12)从测试端子(10)上读取到套管测试端的高频谐振信号s2;
第三步:提取高频谐振激励下的套管信号的特征参数
将从套管末屏读取的的振荡波信号s1和从套管测试端读取的的振荡波信号s2经过STFT短时傅里叶变换转为时频图,短时傅里叶变换的窗函数选用Hamming窗,然后将时频图经过灰度化处理,形成灰度共生矩阵x(i,j),矩阵大小为n×n;
对灰度共生矩阵进行降维处理得到矩阵y(i,j),计算式如下:i,j为共生矩阵的坐标,λ为与共生矩阵维度相关的降维因子,取值为2,max(h(i,j))为灰度共生矩阵中最大值,min(h(i,j))为灰度共生矩阵中最小值;
降维后的灰度共生矩阵y(i,j)表达式如下:
计算灰度共生矩阵的对比度con:
T
其中y(i,j)为灰度共生矩阵的转置,表达式如下:
得到变压器套管振荡波信号的特征参数,振荡波信号s1特征参数表达式如下:振荡波信号s2特征参数表达式如下:
第四步:评估套管电容芯子受潮程度
计算套管电容芯子的受潮因子:
套管电容芯子受潮程度的评估系数ε计算式如下:
其中ηe为套管无受潮缺陷时的受潮因子,ηb为套管有受潮缺陷时的受潮因子;
当评估系数0<ε<4.2时,说明套管电容芯子无明显的受潮缺陷;
当评估系数ε≥4.2时,说明套管电容芯子受潮程度较为严重,需要进行维修或者更换。