基于混沌理论与蜉蝣优化K-means算法的变压器绕组松动故障特征分析方法

作     者：薛健侗 马宏忠 倪一铭 万可力 迮恒鹏 

作者机构：河海大学电气与动力工程学院 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2024年第8期

页      面：3783-3792页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(51577050) 国网江苏省电力有限公司重点科技项目(J2021053)~~ 

主　　题：变压器 绕组松动 混沌理论 蜉蝣优化K-means算法 混沌特征 几何特征 

摘      要：为了更加准确有效地对变压器绕组状态进行分析，提出了一种基于混沌理论与蜉蝣优化K-means算法的变压器绕组松动故障特征分析方法。首先，运用C-C法重构变压器振动信号的相空间，分析变压器振动信号的混沌特性，得到关联维数、Kolmogorov熵作为混沌特征。然后，将蜉蝣优化算法引入K-means聚类分析中，对高维相空间轨迹的簇中心选取进行优化，得到相轨迹的簇中心矩之和、矢径偏移，并作为几何特征。实验结果表明：变压器振动信号的最大Lyapunov指数均大于0，适用于混沌特性分析；由变压器振动信号计算出的混沌特征能够表征变压器绕组的松紧程度；同时，经蜉蝣优化的K-means算法得到的簇中心能够作为特征点提取整个相空间轨迹的几何特征，也能够区分绕组的松动故障；将两种特征结合能够实现变压器绕组状态的准确监测，从而为变压器绕组在线检修提供了一种理论依据。