基于Hilbert-Huang变换的绝缘子泄漏电流信号分析

摘要

本文利用Hilbert-Huang变换及Hilbert谱对绝缘子泄漏电流进行分析,研究了污湿状态下绝缘子的闪络机理。首先针对经验模态分解过程中存在的端点效应问题提出了基于绝缘子泄漏电流特征的解决方案并通过试验验证了该方法的有效性。之后通过改进后的经验模态分解实现了绝缘子泄漏电流的去噪处理,通过与小波去噪的比较显示出了该方法的优势。最后,采用Hilbert边际谱及边际能量谱研究了不同相对空气湿度、盐雾电导率及等值盐密下的绝缘子泄漏电流的变化情况,分析了绝缘子在放电过程中不同阶段的泄漏电流特征,提出了将泄漏电流的平均幅值、Hilbert边际能量谱中基波的能量幅值以及泄漏电流中三次谐波能量与基波能量幅值比作为特征量的绝缘子泄漏电流分析方法。

目录

文摘

英文文摘

第一章 引言

1.1 选题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 绝缘子在线检测方法

1.2.2 时频分析方法

1.2.3 Hilbert-Huang变换

1.3 本论文的主要工作

第二章 绝缘子闪络机理及污秽度检测

2.1 绝缘子污闪放电的特点

2.2 绝缘子污闪条件分析

2.3 绝缘子污秽程度检测方法

2.3.1 绝缘子污秽程度测量的意义

2.3.2 表征绝缘子污秽程度的参数

2.4 本章小结

第三章 HILBERT-HUANG变换

3.1 EMD分解

3.2 HILBERT变换

3.3 HILBERT时频谱和边际谱

3.4 HILBERT边际能量谱

3.5 HILBERT-HUANG变换与傅立叶变换

3.6 HHT现存问题及其改进

3.6.1 端点效应

3.6.2 解决方案

3.7 本章小结

第四章 HHT在绝缘子泄漏电流分析中的应用

4.1 EMD在绝缘子泄漏电流去噪中的应用

4.1.1 EMD去噪原理

4.1.2 小波去噪原理

4.1.3 EMD去噪及小波去噪结果比较

4.2 相对空气湿度对绝缘子泄漏电流的影响

4.2.1 实验原理与装置

4.2.2 Hilbert谱分析泄漏电流

4.2.3 结论

4.3 污秽度对绝缘子泄漏电流的影响

4.3.1 盐雾法实验中盐雾电导率对绝缘子泄漏电流的影响

4.3.2 固体涂污法实验中等值盐密对绝缘子泄漏电流的影响

4.4 污秽绝缘子放电发展过程中的泄漏电流分析

4.4.1 泄漏电流时域波形分析

4.4.2 泄漏电流Hilbert边际能量谱分析

4.4.3 绝缘子污闪预测特征量的提取

4.5 本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况