[发明专利]一种变压器局部放电超声波定位方法

权利要求书

1.一种变压器局部放电超声波定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，获取超声波信号：

变压器油箱(10)外侧安装有第1超声波传感器(6)、第2超声波传感器(7)、第3超声波传感器(8)、第4超声波传感器(9)，所述第1超声波传感器(6)通过第一同轴电缆(2)与四通道示波器(1)相连，所述第2超声波传感器(7)通过第二同轴电缆(3)与四通道示波器(1)相连，所述第3超声波传感器(8)通过第三同轴电缆(4)与四通道示波器(1)相连，所述第4超声波传感器(9)通过第四同轴电缆(5)与四通道示波器(1)相连；所述超声波传感器不共面；

所述第1超声波传感器(6)为参考传感器；

通过所述第1超声波传感器(6)、所述第2超声波传感器(7)、所述第3超声波传感器(8)、所述第4超声波传感器(9)、所述四通道示波器(1)获得局部放电源产生的超声波信号；

第二步，信号去噪、放大处理：

对所述超声波信号进行去噪及放大处理，获得处理后的超声波信号；

第三步，计算到达时间差：

使用阈值法求得第1超声波传感器、第2超声波传感器、第3超声波传感器、第4超声波传感器接收到超声波信号到达时刻，依次为T₁、T₂、T₃、T₄；再求得T₁分别与T₂、T₃、T₄的差值，即第1超声波传感器与第2超声波传感器、第3超声波传感器、第4超声波传感器接收到超声波信号的初步时间差T_i1，i为第2超声波传感器、第3超声波传感器、第4超声波传感器的编号，i＝2，3，4；

第四步，初步定位局部放电源：

4.1建立时差方程组：

其中，(x₁，y₁，z₁)为所述第1超声波传感器的位置，(x_i，y_i，z_i)为第i超声波传感器的位置，(x_p，y_p，z_p)为所述局部放电源的初步位置，v₁为所述超声波信号在变压器绝缘油中的传播速度，T_i1为第三步中求得的信号到达第i超声波传感器和第1超声波传感器的时间差；

4.2求解4.1中方程组，得到所述局部放电源的初步位置(x_p，y_p，z_p)的值；

第五步，修正局部放电源位置：

5.1求得所述超声波信号从所述局部放电源的初步位置传播到所述第1超声波传感器(6)的估计时间T₁：

5.2求得所述超声波信号从所述局部放电源的初步位置传播到第i超声波传感器的估计时间T_i：

T_i＝T₁+T_i1

5.3求得第1超声波传感器(6)的误差修正值ε₁：

求得第i超声波传感器的误差修正值ε_i：

其中，j为所述超声波信号所经过的介质编号，j＝1为变压器绝缘油，j＝2为变压器绕组，j＝3为变压器铁心，v₁为所述超声波信号在变压器绝缘油中的传播速度，v₂为所述超声波信号在变压器绕组中的传播速度，v₃为所述超声波信号在变压器铁心中的传播速度，d₁为所述局部放电源的初步位置到第1超声波传感器(6)的距离，d_1,j为所述超声波信号从所述局部放电源的初步位置传播到第1超声波传感器(6)中经过j介质的总距离，d_i为所述局部放电源的初步位置到第i超声波传感器的距离，d_i,j为所述超声波信号从所述局部放电源的初步位置传播到第i超声波传感器中经过j介质的总距离；

5.4求得所述超声波信号从所述局部放电源的初步位置传播到第1超声波传感器(6)的修正时间

求得所述超声波信号从所述局部放电源的初步位置传播到第i超声波传感器的修正时间

5.5求得所述第1超声波传感器(6)与所述第2超声波传感器(7)、所述第3超声波传感器(8)、所述第4超声波传感器(9)接收到所述超声波信号的修正时间差

5.6建立修正时差方程组：

其中，为所述局部放电源的修正位置；

5.7求解5.6中方程组，得到所述局部放电源的修正位置的值。