[发明专利]变压器局部放电特高频定位分析器及其定位分析方法

权利要求书

1.变压器局部放电特高频定位分析器，包括用于接收探头采集的放电信号并对接收的放电信号进行调理的信号调理单元（1）、用于计算放电距离的信号处理单元（3），其特征在于，还包括对调理后的放电信号进行延时的精延时单元（2），所述精延时单元还与信号处理单元（3）相连，将延时后的信号发送给信号处理单元（3）以及接收信号处理单元（3）的延时控制信号。

2.根据权利要求1所述的变压器局部放电特高频定位分析器，其特征在于，所述信号调理单元（1）包括至少4个独立的信号调理模块；所述精延时单元（2）包括至少4个独立的精延时模块；所述信号处理单元（3）包括至少4组独立的延时信号输出端口；所述信号调理模块的数量、精延时模块的数量、延时信号输出端口的组数相同，每个精延时模块连接一个信号调理模块和一组延时信号输出端口。

3.根据权利要求2所述的变压器局部放电特高频定位分析器，其特征在于，每组延时信号输出端口包括第一延时信号输出引脚和第二延时信号输出引脚；所述精延时模块由第一JK触发器（21）和第二JK触发器（22）连接构成；第一JK触发器（21）的J输入端与信号调理模块相连，Q输出端与第二JK触发器（22）的J输入端相连，CP输入端与延时信号输出端口的第一延时信号输出引脚相连；所述第二JK触发器（22）的Q输出端与信号处理单元（3）相连，K输入端与延时信号输出端口的第二延时信号输出引脚相连。

4.根据权利要求2所述的变压器局部放电特高频定位分析器，其特征在于，所述信号调理模块包括依次相连的滤波电路、隔离电路、放大电路。

5.根据权利要求4所述的变压器局部放电特高频定位分析器，其特征在于，所述滤波电路为三阶滤波电路，所述隔离电路采用光隔离器，所述放大电路采用宽屏模拟芯片。

6.根据权利要求5所述的变压器局部放电特高频定位分析器，其特征在于，所述滤波电路包括电感L2、电感L3、电感L4、电容C14、电容C15、电容C16、电容C26，其中：电感L2、电感L3、电容C14一端接入输入信号；电感L2、电容C14另一端接地；电感L3、电容C15、电容C26依次串联在一起；电感L4和电容C16并联后一端连接在电容C15和电容C26之间，另一端接地；所述电容C14、电容C15、电容C16采用100pF的无感电容，电感L2、电感L3、电感L4采用高频磁芯；所述放大电路采用EL2038型号的宽频带模拟芯片。

7.根据权利要求2至6任一所述的变压器局部放电特高频定位分析器，其特征在于，所述信号调理单元（1）包括8个独立的信号调理模块；所述精延时单元（2）包括8个独立的精延时模块；所述信号处理单元（3）包括8组独立的延时信号输出端口。

8.变压器局部放电特高频定位分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤11：将至少4个探头放置在放电源附近，采集局部放电信号，其中，所有探头按一定的距离放置在一条直线上；

步骤12：建立笛卡尔坐标系，将所有探头的坐标位置输入信号处理单元（3）并存储；

步骤13：通过信号处理单元（3）设置精延时单元（2）的延时时间；

步骤14：信号调理单元（1）接收所有探头采集的放电信号，并对接收的各路放电信号分别进行调理；

步骤15：精延时单元（2）根据信号处理单元（3）输出的延时信号对调理后的放电信号进行延时；

步骤16：信号处理单元（3）接收所有的放电信号，记录每路放电信号的到达时间，并计算出放电源所在位置。

9. 根据权利要求8所述的变压器局部放电特高频定位分析方法，其特征在于，步骤13中通过信号处理单元（3）设置精延时单元（2）的延时时间具体为：设置延时信号输出端口中第一延时信号输出引脚和第二延时信号输出引脚的输出信号频率，两个输出信号之间的脉冲间隔即为精延时模块的延时时间，其中，所有延时信号输出端口的第一延时信号输出引脚和第一延时信号输出引脚输出的两个信号之间相隔的脉冲间隔均不同。

10.根据权利要求8所述的变压器局部放电特高频定位分析方法，其特征在于，步骤11中放置8个探头在放电源附近，采集局部放电信号；步骤16具体包括：

步骤161：信号处理单元（3）接收8路放电信号；

步骤162；计算8路放电信号到达信号处理单元（3）的时间差；

步骤163：建立放电源与8个探头位置之间的方程组：

                                                 

其中，v为放电信号的传输速度，（X，Y）为放电源的位置坐标，（X₁，Y₁）、（X₂，Y₂）、（X₆，Y₆）（X₅，Y₅）、（X₃，Y₃）、（X₇，Y₇）、（X₄，Y₄）（X₈，Y₈）分别为探头1、探头2、探头6、探头5、探头3、探头7、探头4、探头8的位置坐标；t_1、t_2、t₆、t_5、t_3、t_4、t₇和t₈为探头1、探头2、探头6、探头5、探头3、探头4、探头7、探头8采集的信号的延时时间，t₁₅是探头1和探头5采集的信号达到信号处理单元（3）的时间差，t₂₆是探头2和探头6采集的信号达到信号处理单元（3）的时间差，t₃₇是探头3和探头7采集的信号达到信号处理单元（3）的时间差，t₄₈是探头4和探头8采集的信号达到信号处理单元（3）的时间差；

步骤164：求解上述方程组，得到X和Y的解，确定放电源的位置。