[发明专利]一种变压器局部放电超声波定位方法

说明书

本发明公开了一种变压器局部放电超声波定位方法，四个超声波传感器附着在变压器油箱外表面以接收局部放电产生的超声波信号，分析经过去噪及放大处理操作后的超声波信号，通过阈值法求得到达时差，从而建立时差方程，求得局部放电源的初步坐标，进一步，考虑了变压器结构，对局部放电源坐标进行修正，从而获得更准确的局部放电源坐标。本发明减小了因为超声波传播速度未修正而引入的定位结果误差，提高了变压器局部放电超声波定位的准确性。

技术领域

本发明属于变压器的局部放电定位领域，具体涉及一种变压器局部放电超声波定位方法。

背景技术

变压器是电力系统中不可或缺的一部分，基于电磁感应定律来改变交流电压使得输电系统上千伏特的电压能逐步转换成用户能够使用的220V交流电。但长期运行的变压器经老化受潮，必将诱发局部放电加速内部油纸绝缘老化，长时间作用下甚至会引起变压器整体绝缘的失效。因此，能准确地获取局放源的位置对于局放源的缺陷识别及缺陷危险程度评估都有重要的意义。变压器局部放电定位俨然已成为电力系统研究圈的一大热门话题。

局部放电超声波定位是一种被广泛应用的变压器局部放电定位方法，因为局部放电会产生声信号而且用于采集声信号的超声传感器布置简单还具有良好抗电磁干扰能力。目前大多数局部放电超声波定位采用的是到达时间差法，且研究者较多将直达波路径作为首波到达的路径，默认超声波仅在绝缘油中传播而忽略了其穿过其他介质时声速的变化使得局放定位结果存在较大误差。因此，急需一种新型变压器局部放电超声波定位方法，修正超声波的传播速度进而减小定位结果的误差。

发明内容

为了减小因为超声波传播速度未修正而引入的定位结果误差，提高变压器局部放电超声波定位的准确性，本发明提供了一种变压器局部放电超声波定位方法。

一种变压器局部放电超声波定位方法包括以下步骤：

第一步，获取超声波信号：

变压器油箱外侧安装有第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，第1超声波传感器通过第一同轴电缆与四通道示波器相连，第2超声波传感器通过第二同轴电缆与四通道示波器相连，第3超声波传感器通过第三同轴电缆与四通道示波器相连，第4超声波传感器通过第四同轴电缆与四通道示波器相连；所述超声波传感器不共面；

第1超声波传感器为参考传感器；

通过第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、四通道示波器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：