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专利号: 2021114536851
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:2024-04-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多尺度混合频率谐振下的故障定位方法,其特征在于,包括如下步骤:第一步:传感器的布置及装置接线

实验装置包括第一超声波传感器(1)、第二超声波传感器(2)、第三超声波传感器(3)、第四超声波传感器(4),电流传感器(5),高压附属套管(6)、低压附属套管(7),变压器铁心(8),数据采集装置(9),高压直流激励(10),限流电阻(11),开关(12);

在变压器箱体安装第一超声波传感器(1)、第二超声波传感器(2)、第三超声波传感器(3)、第四超声波传感器(4),分别位于垂直于地面的四个油箱壁面的中心位置,设超声波传感器的坐标为(xj,yj,zj),j=1,2,3,4为所述超声波传感器的编号;安置电流传感器,将电流传感器传感器(5)置于高压附属套管(6)的末端;高压附属套管(6)的末端与绕组A端相连,低压附属套管(7)的末端与绕组B端相连,数据采集装置(9)与低压附属套管(7)的顶部相连,高压直流激励(10)接地后与限流电阻(11)串联,再与开关(12)并联后,与高压附属套管(6)顶部相连;

第二步:多尺度混合频率信号以及超声波频率信号的获取经高压附属套管(6),向绕组A端注入高压直流激励对系统进行充电,待充电完毕后开关动作接地,绕组与电源系统切断连接,在绕组B端经数据采集装置(9)获取多尺度融合频率信号f1;经高压附属套管(6),向绕组B端注入高压直流激励对系统进行充电,待充电完毕后开关动作接地,绕组与电源系统切断连接,在绕组A端经数据采集装置获取多尺度融合频率信号f2;

利用4个超声波传感器获取局部放电产生的超声波频率信号Fj,超声波传感器接收到超声波信号的时刻为tj,其中j=1,2,3,4为所述超声波传感器的编号;

第三步:多尺度混合频率信号以及超声波频率信号的处理多尺度混合频率分解的计算式如下:式中g(x)为原始信号,g1(x)、g2(x)、…、gn(x)为基波以及谐波信号;

利用式(1)对多尺度混合频率信号f1与f2分别进行多尺度混合频率分解,得到两组基波以及谐波信号f11、f12、…、f1n与f21、f22、…、f2n;

利用式(1)对超声波频率信号Fj进行多尺度混合频率分解,得到基波以及谐波信号Fj1、Fj2、...、Fjn,其中j=1,2,3,4为所述超声波传感器的编号;

第四步:特征参数的获取

获取电流传感器接收到的电信号,电流传感器接受到电信号的峰值时刻记为t0;

超声波信号的平均到达时刻 计算式如下:每个超声波传感器的频响感应矩阵Rj计算式如下:频响感应系数Wa的计算式如下:

第五步:故障点位置的初步判断

对故障点位置进行初步判断,定义故障因子如下:油箱高度为H,以0.5H处为分界线,0.5H以上为油箱上半部分,0.5H以下为油箱上半部分;

若μ>1,则故障点的位置在变压器油箱上半部分;若0<μ<1,则故障点的位置在变压器油箱下半部分;

第六步:确定故障点的空间高度

求解故障点空间高度zp,zp为故障点到油箱底面的垂直高度,计算式如下:第七步:确定故障点的空间方位

求解故障点的横坐标xp与纵坐标yp,计算式如下:由上述步骤可确定故障点的具体坐标(xp,yp,zp)。