变压器中微弱信号光声光谱检测系统的设计

发布时间：2025-07-02 02:40

　　 变压器是电力系统中的核心器件,对变压器油中溶解气体进行分析可以发现存在的早期故障,研究并设计了一套用于变压器油中溶解气体在线检测的光声光谱系统。主要在数字信号处理系统的设计中,引入了微弱信号的混沌检测和互相关处理方法,有效地提取了低信噪比的周期信号。最后,对系统进行了浓度标定,并针对变压器中主要故障气体进行了准确性、稳定性等实验,实验表明,系统检测精度达到了4.25%,在变压器油中溶解气体检测方面有一定应用价值。

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【部分图文】：

图1 光声光谱气体检测系统整体结构

文中采用的光声光谱检测系统如图1所示,主要包括光源驱动与调制模块、“样品池+信号池”的非谐振式光声池、光声信号采集电路、信号处理系统等。(1)光源驱动及调制电路:

图2 光声光谱信号采集

变压器故障检测中检测系统采集的信号非常微弱。如此微弱的信号将淹没于噪声之中,单纯的依靠多级放大电路来叠加放大量难以达到信号检测的目的,反而会同时增大了噪声信号。为了从噪声中准确地提取有用信号,需要用合适的信号采集电路,放大有用信号的同时,抑制噪声[5]。文中设计的信号采集电路结构....

图3 二阶正反馈带通滤波器

为实现所需的一个中心频率为6Hz,通带带宽为3Hz,增益为G=10的六阶巴特沃兹滤波电路,采用3个如图3所示二阶正反馈带通滤波器作为滤波器电路,其中K1=3,Q1=6。2.3信号采集模块

图4 混沌系统状态图

将混沌系统初始状态设置为(0,0),系统频率ω=12πrad/s,系统阻尼比设置为0.5,采样间隔为0.01s,初始策动力δ设为0.82。此处引入一个参数李雅普诺夫指数λ来判断系统的运动状态:λ=limn→∞1n∑n=0n-1ln|dfxndx|,....

本文编号：4055097