
局部放電定位
聲測法常用來進行變壓器、電抗器局部放電的定位。其基本原理是根(gēn)據放電點(diǎn)至傳感器之間聲波傳播的時間t和速度v,即可計算出放電點至傳(chuán)感器間的距離。方法上可用聲一電聯合定位,局部放(fàng)電的電脈衝信號幾乎不存在傳播時間,故可作為(wéi)參考基準,這樣同時采下(xià)電和聲信號,則兩個信(xìn)號間的時間差或聲波的時延就是聲波的傳播時間t。有多種方法可用來確定放電位置(zhì)。一種簡易定位法是以電(diàn)信號作為參考基準,不斷移動聲發射傳感器的(de)位置,使(shǐ)獲得的聲信號(hào)幅度最強、時延最短,此時放電源(yuán)離聲發射傳感(gǎn)器(qì)最近,再結合變壓器的具體結構和維修經驗(yàn),即可大致判斷放電源的位置。雙傳感(gǎn)器定位法是在變壓器油箱的某一水平線上,布置兩個(gè)聲傳(chuán)感器測其聲波時延,同時沿(yán)水平線調整時延較長的傳感器的位置,使兩傳感器測得的時延相等。再在箱壁上作這兩個(gè)傳感器連(lián)線的垂直平分線,將兩傳感器布置在此垂直平分線上,依同樣方(fāng)法得到這兩個傳感器時延相等時在垂(chuí)直平分線上的位置,這兩個傳感器的中(zhōng)點A即為放電點P對箱壁的垂直投影,A點也稱為最近點傳感器的位置。再將一傳感器放於(yú)A點,另一傳感器置於離A點距離為s的B點,PAB是直(zhí)角三角形。通過測量兩傳感器的(de)時延差,計(jì)算後可得放電點位置。
另一種變壓器局部放電定位的有效(xiào)方法(fǎ)是超高頻(pín)(UHF)定位法(fǎ),但(dàn)因變壓器自身結構複(fù)雜,電磁波在其(qí)內部傳播時有很嚴重的折反射現(xiàn)象,導致超高頻定位較困難。當前,時間差定位方法成為國內外研究的重要(yào)方法,它的基本原(yuán)理是,利用局部放電信號傳到安裝在變壓器箱體(tǐ)上不同的超高頻傳感器的時間差,依據電磁波的(de)傳播速度可以計算出(chū)各(gè)個時間差電磁波的傳播距離,以傳感器位置為參考點,就可找到局部放(fàng)電源的位置。有研究以UHF信號的能量累積圖的“拐(guǎi)點”為計算時間差的參考(kǎo)點(diǎn),依照三個不同位置的傳(chuán)感器獲取的三(sān)組時間差來進行定位。Sander Meijer等提出了一種利用能量(liàng)衰減(jiǎn)定位的方法,其原理是利用電磁波傳(chuán)播過程中的衰減量與(yǔ)傳播(bō)距離有關係,測(cè)試三個或四個傳感器(qì)信號的能量,將(jiāng)其中能量最大的傳感器的能量位置作為(wéi)參考,計算出電磁波傳播距離,幾個球麵的交點就是局放(fàng)點的位置,而後用參考傳感(gǎn)器進行校正,最終即可確定局放源位置。西安交通大學羅勇芬等人應用檢測超高(gāo)頻(pín)與超聲波信號的相控接收陣來構成平麵傳(chuán)感(gǎn)器,用接收到的超高頻信(xìn)號作為時間基(jī)準,從而得出(chū)超聲波傳輸的時延,進而可計算出局部放電點和超聲波傳感器間的距離,再依(yī)據相控陣掃(sǎo)描的方位角與仰(yǎng)角即可得出局(jú)放點的空間幾何(hé)位置。有研(yán)究人員基於超高頻檢測技術,提出了一種應用天線陣列技術和時間差算法進行局部放電定位的(de)新方法,該方法將傳感器陣列分別安裝在(zài)變壓器油箱兩側,從而解決了鐵心等(děng)實體(tǐ)金屬障礙物影響對時延(yán)測量的問題,極大地(dì)提高了傳感器陣元檢測信號間的波形相似度;應用基於多樣本的互相關-移位-疊加-互相關算法,不但實現了對時延的自動測量,還可有效消除觸發位置水平抖動對測(cè)量的影響,大大提高了試驗測量準確性。