(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210188265.3 (22)申请日 2022.02.28 (71)申请人 广西电网有限责任公司电力科 学研 究院 地址 530023 广西壮 族自治区南宁市 兴宁 区民主路6 -2号 (72)发明人 李锐　黎大健　陈梁远　易辰颖　 韩方源　张磊　芦宇峰　余长厅　 苏毅　饶夏锦　 (74)专利代理 机构 南宁东智知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 45117 专利代理师 黎华艳　裴康明 (51)Int.Cl. G06V 10/44(2022.01) G06V 10/764(2022.01)G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种基于运动变形振型ODS的变压器机械故 障诊断方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于运动变形振 型ODS的 变压器机械故障诊断方法， 涉及电气设备故障诊 断技术领域， 本发明方法通过提取ODS图像的HOG 特征并求取正常状态与异常状态下特征的相关 系数， 可以判断绕组状态发生了变化。 针对实际 变压器存在油箱附件的情况， 提出利用局部ODS 对故障程度及位置进行判断。 ODS特性既具有传 统单点振动信息的频谱分析功能， 还能将变压器 油箱的整体振动可视化， 获得最大的振动位置、 振动分布情况， 且抗干扰性能强， 不受正常工况 影响， 从而可以为机械故障诊断提供新的思路与 应用。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 114782699 A 2022.07.22 CN 114782699 A 1.一种基于运动变形振型ODS的变压器机械故障诊断方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 分析并确定变压器的OD S特征参量； 对模型变压器进行 试验， 获取正常工况波动下变压器OD S的HOG特征； 根据所述正常工况波动下变压器ODS的HOG特征， 获取绕组短路冲击后变压器ODS的HOG 特征， 将所述绕组短路冲击后变压器ODS的HOG特征与相应的变压器机械故障状态进行关 联， 从而根据HO G特征判断变压器机 械故障状态。 2.根据权利要求1所述的基于运动变形振型ODS的变压器机械故障诊断方法， 其特征在 于， 所述变压器的ODS特征参量包括： 图像灰度化、 像素点处的梯度幅值和方向以及H OG特征 向量。 3.根据权利要求2所述的基于运动变形振型ODS的变压器机械故障诊断方法， 其特征在 于， 获取所述图像灰度化的过程中， 采用Gam ma校正法对输入图像进行颜色空间的归一 化。 4.根据权利要求2所述的基于运动变形振型ODS的变压器机械故障诊断方法， 其特征在 于， 所述像素点处的梯度幅值和方向分别为： 上式中， Gx(x， y),Gy(x， y)分别是 水平梯度和纵向梯度， α(x,y)为像素点处的方向。 5.根据权利要求2所述的基于运动变形振型ODS的变压器机械故障诊断方法， 其特征在 于， 获取所述HOG特征向量包括： ODS图像的设定像素点归为 一个cell， 然后为每 个cell构建加权梯度方向直方图； 根据所述梯度方向对所述OD S图像进行划分； 根据所述划分结果依次遍历cel l中的所有像素点， 最终得到该cel l的多维特 征向量； 将设定的个数的cell组成一个block， 一个block内所有cell的特征向量串联起来得到 所述block的HOG特征向量。 6.根据权利要求5所述的基于运动变形振型ODS的变压器机械故障诊断方法， 其特征在 于， 将所述block以一个cell的步长从左到右， 从上到下遍历整个ODS图像， 最终将ODS图像 内的所有block的HOG特征向量串 联起来得到ODS图像的HOG特征向量， 即变压器 ODS的HOG特 征。 7.根据权利要求1所述的基于运动变形振型ODS的变压器机械故障诊断方法， 其特征在 于， 对模型变压器进行 试验， 获取正常工况波动下变压器OD S的HOG特征， 包括： 计算不同工况的OD S的HOG特征向量之间的Pearso n相关系数； 分别对变压器进行空载试验、 稳态短路试验以及变负载试验， 获取所有试验的Pearson 相关系数， 并根据所有试验的Pearson相关系数判断出能够对变压器绕组进行故 障诊断的 频率。 8.根据权利要求1所述的基于运动变形振型ODS的变压器机械故障诊断方法， 其特征在 于， 对变压器进行 试验采用稳态短路试验。 9.根据权利要求1所述的基于运动变形振型ODS的变压器机械故障诊断方法， 其特征在权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114782699 A 2于， 对模型变压器按照国家标准 《电力变压器第5部分： 承受短路的能力》 (GB1094.5 ‑2008) 中的相关规定进行多次突发短路试验， 使变压器绕组从良好状态发展到损坏状态， 以模拟 实际变压器运行 过程中的绕组状态变化并观察OD S的变化规律。 10.根据权利要求1所述的基于运动变形振型ODS的变压器机械故障诊断方法， 其特征 在于， 将所述绕组短路冲击后变压器ODS的HOG特征与相应的变压器机械故障状态进行关 联， 具体包括： 当变压器模态频率分布较为均匀， 固有频率 点明显时， 则变压器处于初始状态时； 当变压器的遭受几次锻炼冲击后， 响应幅值整体变大， 但固有频率整体偏移至较低的 频率， 且相同频段内固有频率数量减少时， 则变压器未观察到明显的变形， 但 绝缘材料可能 已经被不可逆地损坏； 当变压器的遭受多次锻炼冲击后， 且延续上一状态， 则变压器绕组出现的松动及轻微 变形； 当变压器整体模态固有频率增多时， 则变压器的绕组出现严重变形甚至是塌陷。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114782699 A 3