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研究生: 黃國維
Huang, Kuo-Wei
論文名稱: 小波理論應用於模鑄型變壓器 部份放電音頻信號之分析
Wavelet Application in Acoustic Analysis for Partial Discharge Detection in Cast-Resin Dry-Type Transformers
指導教授: 陳建富
Chen, Jiann-Fuh
林瑞禮
Lin, Ray-Lee
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 電機工程學系碩士在職專班
Department of Electrical Engineering (on the job class)
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 86
中文關鍵詞: 小波理論部份放電變壓器模鑄型
外文關鍵詞: transformer, cast-resin, partial discharge, wavelet
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  • 摘 要
      本文主要說明部份放電的成因與種類,以及目前常見的部份放電檢測方式之比較。其中最主要的研究項目為小波理論的介紹及其應用於部份放電音頻信號分析的可行性。小波理論為近十多年來漸漸廣為應用的理論,小波理論可視為傅利葉轉換的改良,它包含了傅利葉轉換的功能,同時對於突變信號提供更強的識別能力,且更適合應用於電腦計算的一種理論。
      部份放電音頻信號是一種短暫的突波信號,本文將利用小波理論的時域及頻域特性對實際音頻信號進行雜訊消除及信號識別,並說明小波轉換所得出的信號波形在時域和頻域所代表的意義。希望藉由理論的介紹及實際的應用,分析小波理論應用於音頻信號分析的優劣點,以提供未來模鑄變壓器部份放電音頻信號之偵測與分析法的另一種選擇。

    ABSTRACT
      This thesis introduces the characteristics of partial discharges as well as the comparison of present detecting systems.
      Besides, this thesis presents the study of the wavelet theorem and its application in acoustic signal analysis for partial discharging detection. Wavelet transform is an improved type of Fourier transform. Unlike classic functions in Fourier transform, wavelet transform has more powerful identification for singular signals and images, and more suitable to achieve in computer programs.
      By using wavelet theorem and applying to acoustic signals, this thesis try to find out its superiority in time domain and frequency domain analysis, and it could be a good choice in analysis and detection of partial discharging signals for cast-resin transformers.

    摘 要 1 誌 謝 3 目 錄 4 圖 目 錄 8 表 目 錄 13 第一章 緒論 14 1.1 研究動機及背景 14 1.2 論文主旨 15 第二章 部份放電之成因與檢測技術 17 2.1 部份放電原理 17 2.2 部份放電的種類 18 2.3 部份放電檢測法 21 2.4 本章結論 23 第三章 小波轉換理論 24 3.1 小波理論簡介 24 3.2 視窗傅利葉轉換(Window Fourier Transform) 25 3.3 連續小波轉換(Continuous Wavelet Transform ,CWT) 26 3.3.1 連續小波轉換的定義與特性: 26 3.3.2 視窗傅利葉轉換和連續小波轉換的比較 28 3.3.4 連續小波的逆轉換 30 3.4 離散小波轉換 31 3.5 多重解析度分析(Multi-Resolution Analysis) 31 3.5.1 巢狀線性子空間的近似向量 31 3.5.2 多重解析度分析(MRA)的定義 33 3.5.3 正交多重解析度分析的建構 33 3.5.4 數位濾波器(Digital Filter) 35 3.5.5 信號的解析(Analysis):從高解析度到低解析度 36 3.5.6 信號的合成(Synthesis):從低解析度到高解析度 37 3.6 函數的近似 38 3.7 Daubechies與Haar小波及尺度函數之計算 39 3.7.1 Haar小波與尺度函數 39 3.8.2 Daubechies小波與尺度函數 41 3.9 本章結論 45 第四章 應用小波轉換之雜訊消除演算法 46 4.1 簡介 46 4.2 臨界值雜訊消除法 46 4.2.1 硬式臨界值(Hard Threshold) 46 4.2.2 軟式臨界值(Soft Threshold) 47 4.2.3 小波函數的選用 48 4.3 應用快速傅利葉轉換(FFT)和小波轉換消除雜訊之比較 50 4.3.1快速傅利葉轉換(FFT)消除雜訊 50 4.3.2 應用小波轉換消除雜訊 52 4.4 本章結論 53 第五章 部份放電音頻信號量測與數據分析 55 5.1 模鑄變壓器實際量測 55 5.1.1 待測模鑄變壓器規格 55 5.1.2測試電壓 55 5.1.3 音頻信號紀錄 56 5.2 音頻信號處理與分析 57 5.2.1 雜訊消除 57 5.2.2 部份放電信號的時頻分析 59 5.3 實際量測信號與分析 61 5.3.1 模鑄變壓器的部份放電音頻紀錄 61 5.3.2 小波轉換雜訊消除 63 5.4 部份放電音頻信號之時間定位 74 5.5 本章結論 82 第六章 結論與展望 83 6.1 結論 83 6.2 展望 84 參考文獻 85

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    下載圖示
    2005-07-30公開
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