[发明专利]变压器绝缘油温升下局部放电定位方法

摘要

本发明公开了变压器绝缘油温升下局部放电定位方法。包括步骤：获取变压器局部放电产生的超声波信号；对获取的超声波信号进行去噪、放大等预处理；通过分析波形获得超声波信号达到不同传感器之间的到达时间差；利用获得到达时间差初步定位局部放电源位置；根据初步定位结果，修正由于绝缘油温升带来的误差，获得局部放电源修正结果。该检测方法有效提升了变压器局部放电定位精度和绝缘故障检测效率。

主权项

1.变压器绝缘油温升下局部放电定位方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，获取超声波信号的速度分布：1.1测量超声波信号在变压器绕组及变压器铁心中的传播速度；1.2测量超声波信号分别在0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃下的变压器绝缘油中传播速度，通过最小二乘法得出变压器绝缘油温度与超声波信号在变压器绝缘油中传播速度的拟合关系；1.3获得变压器油箱内部的温度分布；1.4结合1.1、1.2、1.3得出超声波信号在变压器油箱内部的速度分布；第二步，获取超声波信号：通过变压器油箱(5)外侧安装的第1超声波传感器(1)、第2超声波传感器(2)、第3超声波传感器(3)、第4超声波传感器(4)获得局部放电源产生的超声波信号；所述超声波传感器不共面；第三步，计算到达时间差：使用阈值法求得所述第1超声波传感器(1)与所述第2超声波传感器(2)、所述第3超声波传感器(3)、所述第4超声波传感器(4)接收到所述超声波信号的初步时间差T_i1，i为所述第2超声波传感器(2)、所述第3超声波传感器(3)、所述第4超声波传感器(4)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(1)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，v₀为所述超声波信号在20℃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超声波传感器和所述第1超声波传感器(1)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(1)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_i15.3将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(1)的传播途径均分为N₁段，求得所述第1超声波传感器(1)的误差修正值ε₁：其中，n＝1，2，3，……，N₁，v_1,n为根据1.4中所述超声波信号在变压器油箱内部的速度分布求得的超声波信号从所述局部放电源初步位置到所述第1传感器(1)的传播路径第n段中的平均传播速度，d₁为所述局部放电源的初步位置到所述第1超声波传感器(1)的距离，d_1,n为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(1)中第n段的距离；将所述超声波信号从所述局部放电源的初步位置到第i超声波传感器的传播途径均分为N_i段，求得第i超声波传感器的误差修正值ε_i：其中，n＝1，2，3，……，N_i，v_i,n为根据1.4中所述超声波信号在变压器油箱内部的速度分布求得的超声波信号从所述局部放电源初步位置到第i传感器的传播路径第n段中的平均传播速度，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,n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超声波传感器中第n段的距离；5.4求得所述超声波信号从所述局部放电源传播到所述第1超声波传感器(1)的修正时间求得所述超声波信号从所述局部放电源传播到第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(1)与所述第2超声波传感器(2)、所述第3超声波传感器(3)、所述第4超声波传感器(4)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中所述修正时差方程组，得到所述局部放电源的修正位置的值。