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专利号: 201910346699X
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-11-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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)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(1)与第2超声波传感器(2)接收到超声波信号的初步时间差T21,第1超声波传感器(1)与第3超声波传感器(3)接收到超声波信号的初步时间差T31,第1超声波传感器(1)与第4超声波传感器(4)接收到超声波信号的初步时间差T41;

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,(xi,yi,zi)为第i超声波传感器的位置,(xp,yp,zp)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,Ti1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(xp,yp,zp)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Ti:Ti=T1+Ti1

5.3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,v1,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超声波传感器(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,d1,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Ni段,求得第i超声波传感器的误差修正值εi:其中,n=1,2,3,……,Ni,vi,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超声波传感器的传播路径第n段中的平均传播速度,di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,di,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。