專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于聲電同步進(jìn)行變壓器局放精確定位的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于聲電同步進(jìn)行變壓器局放精確定位的裝置。
背景技術(shù)：
局部放電是導(dǎo)致變壓器等電力設(shè)備絕緣劣化的主要原因，由于高壓電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，其質(zhì)量直接影響著電網(wǎng)的安全運(yùn)行，隨著電壓等級(jí)的提高，要求變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)更加緊湊，因而局部放電量已成為變壓器絕緣老化的重要特征，很多故障都可以從局部放電量中得到反映，如局部放電量放電量和放電模式的變化等。通過(guò)局放信號(hào)的檢測(cè)和分析，能夠判斷變壓器內(nèi)部是否存在絕緣缺陷。現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)局部放電檢測(cè)方法是基于IEC60270標(biāo)準(zhǔn)的，這種檢測(cè)方法的缺點(diǎn)是不能對(duì)局部放電源進(jìn)行定位，只能用于實(shí)驗(yàn)室研究并不適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種基于聲電同步進(jìn)行變壓器局放精確定位的裝置，其能夠確定局放缺陷的位置，評(píng)估判斷缺陷類(lèi)型。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種基于聲電同步進(jìn)行變壓器局放精確定位的裝置，包括高頻信號(hào)單元、超聲信號(hào)單元，所述的高頻信號(hào)單元和超聲信號(hào)單元分別連接數(shù)據(jù)采集單元，所述的數(shù)據(jù)采集單元連接后臺(tái)診斷單元。所述的高頻信號(hào)單元包括高頻傳感器，所述的高頻傳感器連接高頻放大器。所述的高頻傳感器的數(shù)目為至少一個(gè)。所述的超聲信號(hào)單元包括超聲傳感器，所述的超聲傳感器連接超聲放大器。所述的超聲傳感器的數(shù)目為至少四個(gè)。所述的超聲傳感器為壓電陶瓷型聲發(fā)射傳感器。所述的數(shù)據(jù)采集單元包括信號(hào)分配接口模塊，所述的信號(hào)分配接口模塊連接高頻放大器與超聲放大器;A/D轉(zhuǎn)換模塊，所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述的信號(hào)分配接口模塊連接；DSP信號(hào)處理模塊，所述的DSP信號(hào)處理模塊與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接。所述的信號(hào)分配接口模塊具有以太網(wǎng)/光纖接口。所述的信號(hào)分配接口模塊連接有濾波器。所述的后臺(tái)診斷單元為內(nèi)植控制分析程序的工控機(jī)。本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步第一，利用局放過(guò)程中產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)來(lái)對(duì)其進(jìn)行判斷和定位可以對(duì)變壓器進(jìn)行在役實(shí)時(shí)和連續(xù)監(jiān)測(cè)；可以免受電磁干擾的影響，因此可用于電磁干擾非常嚴(yán)重的場(chǎng)合；利用聲波在變壓器油等介質(zhì)中的傳播特性可以對(duì)局部放電源進(jìn)行定位。第二，采用雙多邊曲面計(jì)算方法，根據(jù)超聲信號(hào)在變壓器內(nèi)部的傳輸特性，快速精確計(jì)算出信號(hào)到達(dá)各個(gè)傳感器的時(shí)間差，進(jìn)行放電位置定位。第三，有效地實(shí)施變壓器缺陷的定位，及時(shí)發(fā)現(xiàn)所有變壓器的內(nèi)部隱患，評(píng)估變壓器缺陷的危險(xiǎn)性，避免變壓器事故以及變壓器的快速修復(fù)能夠?qū)崿F(xiàn)修試檢修人員對(duì)變壓器進(jìn)行逐個(gè)缺陷查找 ，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)消缺。

圖I為本實(shí)用新型的基于聲電同步進(jìn)行變壓器局放精確定位的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I所示裝置的超高頻信號(hào)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖I所示裝置的超聲信號(hào)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖I所示裝置的數(shù)據(jù)采集單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖I所示裝置的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為數(shù)據(jù)采集單元的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實(shí)用新型的裝置的又一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型的基于聲電同步進(jìn)行變壓器局放精確定位的裝置，包括高頻信號(hào)單元21、超聲信號(hào)單元31，所述的高頻信號(hào)單元21和超聲信號(hào)單元31分別連接數(shù)據(jù)采集單元51，所述的數(shù)據(jù)采集單元51連接后臺(tái)診斷單元81。圖2為圖I所示裝置的高頻信號(hào)單元的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，所述的高頻信號(hào)單元21包括高頻傳感器22，所述的高頻傳感器22連接高頻放大器23。具體實(shí)施所述的高頻傳感器22采用一個(gè)高頻CT來(lái)探測(cè)和定位。圖3為圖I所示裝置的超聲信號(hào)單元的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，所述的超聲信號(hào)單元31包括超聲傳感器32，所述的超聲傳感器32連接超聲放大器33，具體實(shí)施所述的超聲傳感器32采用至少四個(gè)以X型進(jìn)行安裝在相應(yīng)的位置，所述的超聲傳感器32為壓電陶瓷型聲發(fā)射傳感器。圖4為圖I所示裝置的數(shù)據(jù)采集單元的結(jié)構(gòu)示意圖，所述的數(shù)據(jù)采集單元51包括信號(hào)分配接口模塊511，所述的信號(hào)分配接口模塊511連接高頻放大器23與超聲放大器33 ；A/D轉(zhuǎn)換模塊512，所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊512與所述的信號(hào)分配接口模塊511連接DSP信號(hào)處理模塊513，所述的DSP信號(hào)處理模塊513與A/D轉(zhuǎn)換模塊512連接。圖5為圖I所示裝置的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示,高頻傳感器22連接高頻放大器23，超聲傳感器32連接超聲放大器33，信號(hào)分配接口模塊511連接高頻放大器23與超聲放大器33 ；A/D轉(zhuǎn)換模塊512，所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊512與所述的信號(hào)分配接口模塊511連接；DSP信號(hào)處理模塊513，所述的DSP信號(hào)處理模塊513與A/D轉(zhuǎn)換模塊512連接，DSP信號(hào)處理模塊513連接后臺(tái)診斷單元81。圖6示意了本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)采集單元的另一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，如圖所示，所述的信號(hào)分配接口模塊511具有以太網(wǎng)/光纖接口 515。圖7為本實(shí)用新型的基于聲電同步進(jìn)行變壓器局放精確定位的裝置的又一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，如圖所示，高頻傳感器22連接高頻放大器23，超聲傳感器32連接超聲放大器33，信號(hào)分配接口模塊511連接高頻放大器23與超聲放大器33 ;所述的信號(hào)分配接口模塊511連接有濾波器59，濾波器59連接A/D轉(zhuǎn)換模塊512，所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊512與所述的信號(hào)分配接口模塊511連接；DSP信號(hào)處理模塊513，所述的DSP信號(hào)處理模塊513與A/D轉(zhuǎn)換模塊512連接，DSP信號(hào)處理模塊513連接后臺(tái)診斷單元81。本實(shí)用新型探測(cè)和定位局放采用的是雙曲面定位法，其原理是由于各傳感器至局部放電源的距離不同，各路超聲信號(hào)間即存在相對(duì)時(shí)間差，以這些時(shí)間差組成雙曲面方程，解出雙曲面方程即可得到局部放電源的位置坐標(biāo)。設(shè)傳感器Si (xi，yi，zi)與參考基準(zhǔn)傳感器SI (xl，yl，zl)的相對(duì)實(shí)測(cè)時(shí)差為T(mén)i-l(i = 1,2,3,…，m ;m彡4)，則相應(yīng)聲波信號(hào)的傳播時(shí)間差為ti-tl = Ti_l，傳播距離差為v(ti-t1) =VTh =常數(shù) (I)局放源P(x, y, z)到傳感器Si的聲傳播時(shí)間tt =+(y-y,)2+^-2^(2)
；V式⑴稱(chēng)為雙曲面方程，滿(mǎn)足該方程的點(diǎn)就是雙曲面上的點(diǎn)。若測(cè)出Hi-I個(gè)相對(duì)時(shí)差T i-1，同時(shí)已知聲速V及各傳感器坐標(biāo)時(shí)，則可由式(I)、式(2)聯(lián)立求出局放源的位置。在實(shí)際測(cè)量時(shí)，可具體采用4個(gè)超聲傳感器以X型安放在主機(jī)的靈動(dòng)臂上，可依變壓器殼體的形狀自動(dòng)調(diào)節(jié)，I個(gè)同步通道，以過(guò)濾外部隨機(jī)干擾，I個(gè)傳統(tǒng)電ro測(cè)量通道(HFCT)可探測(cè)局放的存在，與超聲傳感器結(jié)合可消除干擾，提高測(cè)量精度，自動(dòng)定位出局放源位置。以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種基于聲電同步進(jìn)行變壓器局放精確定位的裝置，其特征在于，包括高頻信號(hào)単元、超聲信號(hào)単元，所述的高頻信號(hào)単元和超聲信號(hào)単元分別連接數(shù)據(jù)采集単元，所述的數(shù)據(jù)采集單元連接后臺(tái)診斷單元。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述的高頻信號(hào)単元包括高頻傳感器，所述的高頻傳感器連接高頻放大器。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述的高頻傳感器的數(shù)目為至少ー個(gè)。
4.如權(quán)利要求I至3中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述的超聲信號(hào)単元包括超聲傳感器，所述的超聲傳感器連接超聲放大器。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述的超聲傳感器的數(shù)目為至少四個(gè)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在干，所述的超聲傳感器為壓電陶瓷型聲發(fā)射傳感器。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集単元包括 信號(hào)分配接ロ模塊，所述的信號(hào)分配接ロ模塊連接高頻放大器與超聲放大器； A/D轉(zhuǎn)換模塊，所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述的信號(hào)分配接ロ模塊連接； DSP信號(hào)處理模塊，所述的DSP信號(hào)處理模塊與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述的信號(hào)分配接ロ模塊具有以太網(wǎng)/光纖接ロ。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于所述的信號(hào)分配接ロ模塊連接有濾波器。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述的后臺(tái)診斷單元為內(nèi)植控制分析程序的エ控機(jī)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于聲電同步進(jìn)行變壓器局放精確定位的裝置，包括高頻信號(hào)單元、超聲信號(hào)單元，所述的高頻信號(hào)單元和超聲信號(hào)單元分別連接數(shù)據(jù)采集單元，所述的數(shù)據(jù)采集單元連接后臺(tái)診斷單元。優(yōu)點(diǎn)是利用局放過(guò)程中產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)來(lái)對(duì)其進(jìn)行判斷和定位可以對(duì)變壓器進(jìn)行在役實(shí)時(shí)和連續(xù)監(jiān)測(cè)；可以免受電磁干擾的影響，因此可用于電磁干擾非常嚴(yán)重的場(chǎng)合；采用雙多邊曲面計(jì)算方法，利用聲波在變壓器油等介質(zhì)中的傳播特性，根據(jù)超聲信號(hào)在變壓器內(nèi)部的傳輸特性，快速精確計(jì)算出信號(hào)到達(dá)各個(gè)傳感器的時(shí)間差，對(duì)局部放電源進(jìn)行定位。
文檔編號(hào)G01R31/12GK202421417SQ20112048213
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者劉義德, 劉生林, 劉罡, 姚軍, 姚鋒, 屈傳寧, 張東良, 張宏星, 田相春, 茹秋實(shí), 韓旭杉, 魏萬(wàn)紅 申請(qǐng)人:甘肅省電力公司蘭州超高壓輸變電公司