專利名稱：基于超高頻檢測技術的變壓器局部放電定位方法
技術領域：
本發明涉及一種基于超高頻檢測技術的變壓器局部放電定位方法。
背景技術：
電能是國家的經濟命脈，與人們的日常生活和企業的正常生產緊密相關。 目前我國正處于電力建設的高峰期和關鍵期，迫切需要研究和發展相應的超高 壓輸變電關鍵技術。作為電力系統輸變電關鍵設備，電力變壓器的可靠運行對 整個電力系統的安全、經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，其絕緣結構主要由油、紙、 紙板等構成的固體-油絕緣結構。電力變壓器在制造過程中會形成氣泡、裂縫、 懸浮導電質點和電極毛刺等局部缺陷，從而導致絕緣體內部或表面上某些區域 電場強度高于平均電場強度。當這些區域的擊穿場強低于平均擊穿場強時，會 發生放電，而其他區域仍保持絕緣特性，從而形成局部放電的現象。
變壓器局部放電時伴有電脈沖、電磁輻射、聲、光、局部發熱以及放電導致 絕緣材料分解出氣體等現象，通過這些現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法和超聲波法是應用比較廣泛的。
脈沖電流法是研究最早、應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，無法有效應用于現場的在線監測。DGA 法是通過檢測變壓器油分解產生的各種氣體的組成和濃度來確定故障狀態，但 油氣分析是一個長期的監測過程，因而無法發現突發性故障，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。
發明內容
為了解決現有變壓器局部放電的定位檢測方法存在的上述技術問題，本發 明提供一種基于超高頻技術的變壓器局部放電的定位方法。本發明能檢測出局 部放電的位置，且準確度和靈敏度更好。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是
利用設置在變壓器內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理電路，信號調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。
本發明的技術效果在于本發明利用設置在變壓器內部的多個放電檢測器 檢測變壓器的超高頻放電信號，經編碼后送到處理器處理，處理器根據各檢測 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，并保證定位結果的準確性和可靠性。
下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
圖l是實現本發明的系統構成結構圖。
圖2是本發明的流程圖。 圖3是本發明的定位算法原理圖。
具體實施例方式
參見圖l、圖2，圖l是實施本發明的系統構成示意圖。系統包括設置在變壓 器內部的多個放電檢測器、信息采集中心、信號調理電路、處理器。圖2是本發 明的流程圖。放電檢測器安裝在在變壓器內部，它們作為局部放電定位的參考 節點，分布在變壓器油箱的不同位置處。當變壓器油箱內局部放電產生放電陡 脈沖時，會同時激發產生幾百兆赫茲以上的超高頻電磁波。油箱內的各個放電 檢測器可以檢測接收到該放電源產生的超高頻(UHF)信號，直接接收局部放電 產生的超高頻電磁波。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定的格式對檢測信號進行存儲、轉發，信號調 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 節點M到三個己知節點的距離為。，v 。。根據三條邊的關系式，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點，可以實現精確定位，是三
角測量定位技術中的一種重要方法，其定位原理為
假設已知的三個定位參考節點的坐標為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+
以上所述僅是本發明的優選實施方式，在不脫離本發明的基本原理的情況
權利要求
1.一種基于超高頻檢測技術的變壓器局部放電定位方法，包括以下步驟利用設置在變壓器內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
本發明公開了一種基于超高頻檢測技術的變壓器局部放電定位方法。它包括以下步驟利用設置在變壓器內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理電路，信號調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，結構簡單，可靠性高，可廣泛應用于變壓器內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 優先權日2009年5月13日
發明者丁家峰, 曾德文, 陳孔陽 申請人:中南大學