專利名稱：基于超高頻檢測技術(shù)的變壓器局部放電定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于超高頻檢測技術(shù)的變壓器局部放電定位方法。
背景技術(shù)：
電能是國家的經(jīng)濟命脈，與人們的日常生活和企業(yè)的正常生產(chǎn)緊密相關(guān)。 目前我國正處于電力建設(shè)的高峰期和關(guān)鍵期，迫切需要研究和發(fā)展相應(yīng)的超高 壓輸變電關(guān)鍵技術(shù)。作為電力系統(tǒng)輸變電關(guān)鍵設(shè)備，電力變壓器的可靠運行對 整個電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟運行具有重要意義。
目前大型電力變壓器多為油浸式電力變壓器，其絕緣結(jié)構(gòu)主要由油、紙、 紙板等構(gòu)成的固體-油絕緣結(jié)構(gòu)。電力變壓器在制造過程中會形成氣泡、裂縫、 懸浮導(dǎo)電質(zhì)點和電極毛刺等局部缺陷，從而導(dǎo)致絕緣體內(nèi)部或表面上某些區(qū)域 電場強度高于平均電場強度。當(dāng)這些區(qū)域的擊穿場強低于平均擊穿場強時，會 發(fā)生放電，而其他區(qū)域仍保持絕緣特性，從而形成局部放電的現(xiàn)象。
變壓器局部放電時伴有電脈沖、電磁輻射、聲、光、局部發(fā)熱以及放電導(dǎo)致 絕緣材料分解出氣體等現(xiàn)象，通過這些現(xiàn)象可以檢測局部放電。在常用的局部
放電檢測方法中，脈沖電流法、DGA法和超聲波法是應(yīng)用比較廣泛的。
脈沖電流法是研究最早、應(yīng)用最廣泛的一種檢測方法，它通過將阻抗接入到 測量回路中來檢測，但其測量靈敏度受到耦合阻抗的限制，測量頻率低、頻帶 窄，包含的信息量少，且抗干擾能力差，無法有效應(yīng)用于現(xiàn)場的在線監(jiān)測。DGA 法是通過檢測變壓器油分解產(chǎn)生的各種氣體的組成和濃度來確定故障狀態(tài)，但 油氣分析是一個長期的監(jiān)測過程，因而無法發(fā)現(xiàn)突發(fā)性故障，且該方法無法進行故障定位。超聲波法是通過檢測變壓器局放產(chǎn)生的超聲波信號來測量局放的 大小和位置，但受到超聲波傳播的時延誤差的制約，超聲波定位的準確度和靈 敏度不高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有變壓器局部放電的定位檢測方法存在的上述技術(shù)問題，本發(fā) 明提供一種基于超高頻技術(shù)的變壓器局部放電的定位方法。本發(fā)明能檢測出局 部放電的位置，且準確度和靈敏度更好。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
利用設(shè)置在變壓器內(nèi)部的多個放電檢測器檢測變壓器的超高頻放電信號； 將放電檢測器的檢測信號送到信息采集中心進行編碼；
將編碼后的檢測信號送到信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路對檢測信號進行濾 波、消除干擾和噪聲信號；將濾波后的檢測信號送到處理器，處理器根據(jù)各檢 測信號到達的先后，確定變壓器局部放電的放電源位置。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于本發(fā)明利用設(shè)置在變壓器內(nèi)部的多個放電檢測器 檢測變壓器的超高頻放電信號，經(jīng)編碼后送到處理器處理，處理器根據(jù)各檢測 信號到達的先后，可以準確測量出變壓器的放電位置，提高了局部放電源的定 位精度，并保證定位結(jié)果的準確性和可靠性。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。


圖l是實現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)成結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明的流程圖。 圖3是本發(fā)明的定位算法原理圖。
具體實施例方式
參見圖l、圖2，圖l是實施本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。系統(tǒng)包括設(shè)置在變壓 器內(nèi)部的多個放電檢測器、信息采集中心、信號調(diào)理電路、處理器。圖2是本發(fā) 明的流程圖。放電檢測器安裝在在變壓器內(nèi)部，它們作為局部放電定位的參考 節(jié)點，分布在變壓器油箱的不同位置處。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)局部放電產(chǎn)生放電陡 脈沖時，會同時激發(fā)產(chǎn)生幾百兆赫茲以上的超高頻電磁波。油箱內(nèi)的各個放電 檢測器可以檢測接收到該放電源產(chǎn)生的超高頻(UHF)信號，直接接收局部放電 產(chǎn)生的超高頻電磁波。信息采集中心安裝在變壓器油箱外部，采用光纖連接放 電檢測器，信息采集中心按照規(guī)定的格式對檢測信號進行存儲、轉(zhuǎn)發(fā)，信號調(diào) 理電路對檢測信號進行濾波、消除干擾和噪聲信號，再由處理器進行運算處理， 處理器根據(jù)各檢測信號到達的先后順序，采用T0A (Time of Arrive)算法對放 電源進行定位。
圖3是本發(fā)明的定位算法原理圖。圖示中有三個已知檢測點A、 B、 C，未知 節(jié)點M到三個己知節(jié)點的距離為。，v 。。根據(jù)三條邊的關(guān)系式，可以求得M點坐標。
所述的TOA定位算法至少需要三個定位參考節(jié)點，可以實現(xiàn)精確定位，是三
角測量定位技術(shù)中的一種重要方法，其定位原理為
假設(shè)已知的三個定位參考節(jié)點的坐標為A(x。，;;。)、 B(^h)、 C(Wt)，待定
位信號源的坐標為M(x",， h,)。在已知超高頻信號傳輸速率的情況下，根據(jù)信號 的傳播時間能確定信號源到A、 B、 B三點的距離為。，^， ，3。由三邊關(guān)系得到
<formula>formula see original document page 5</formula>— A)2+(凡'—義)2 "3 。)
由公式(1) (2) (3)可以求得待定位點M的坐標為
匿2(x。-x'.)2(y。--l《
—2(xA -x')2&32+
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在不脫離本發(fā)明的基本原理的情況
權(quán)利要求
1.一種基于超高頻檢測技術(shù)的變壓器局部放電定位方法，包括以下步驟利用設(shè)置在變壓器內(nèi)部的多個放電檢測器檢測變壓器的超高頻放電信號；將放電檢測器的檢測信號送到信息采集中心進行編碼；將編碼后的檢測信號送到處理器，處理器先對檢測信號進行濾波、消除干擾和噪聲信號，再根據(jù)各檢測信號到達時間的先后，確定變壓器局部放電的放電源位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于超高頻檢測技術(shù)的變壓器局部放電定位方法。它包括以下步驟利用設(shè)置在變壓器內(nèi)部的多個放電檢測器檢測變壓器的超高頻放電信號；將放電檢測器的檢測信號送到信息采集中心進行編碼；將編碼后的檢測信號送到信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路對檢測信號進行濾波、消除干擾和噪聲信號；將濾波后的檢測信號送到處理器，處理器根據(jù)各檢測信號到達的先后，確定變壓器局部放電的放電源位置。本發(fā)明克服了常用局部放電檢測方法抗干擾能力差、靈敏度不高、測量精度低的缺陷，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，可廣泛應(yīng)用于變壓器內(nèi)各點局部放電的高精度測量。
文檔編號G01R31/12GK101551434SQ20091004338
公開日2009年10月7日 申請日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者丁家峰, 曾德文, 陳孔陽 申請人:中南大學(xué)