[發明專利]變壓器內絕緣放電紫外檢測定位裝置及定位方法

無效

• 申請號: 200910191711.0
• 申請日: 2009-12-04
• 公開（公告）號: CN101718821A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 張占龍;王科;黃嵩;葉君;肖冬萍;何為
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01J1/42
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

技術領域

本發明涉及電氣設備絕緣檢測領域，特別涉及變壓器內絕緣放電紫外檢 測定位裝置及定位診斷方法。

背景技術

電力變壓器內絕緣放電會產生電脈沖、電磁輻射、超聲波、紫外光，并 引起局部過熱。變壓器油中絕緣放電時還將分解出氣體，產生能量損耗等。 目前對變壓器內部絕緣放電在線監測方法和裝置主要以脈沖電流法、電磁法 和超聲波法為主。

(1)脈沖電流法。脈沖電流法在對放電進行在線監測時，由于現場環境 中電磁干擾信號比變壓器內部放電脈沖電流信號強，放電信號易被電磁干擾 信號淹沒。對于電磁干擾的抑制，通常從空域(如接地、隔離、屏蔽等)和 時域(如采用模擬和數字濾波等)同時采取措施，但往往無法抑制隨機脈沖 干擾信號。

(2)電磁法。如《電力系統及其自動化》期刊2008年第32卷第21期中 的一篇題為《基于GIS中電磁波傳播路徑特性的局放源定位方法》的文章介 紹了電磁法應用于變壓器的放電檢測，該方法在超高頻范圍內(300-3000MHz) 提取放電產生的電磁波信號，檢測系統受外界干擾影響小，可以極大地提高 變壓器放電檢測的可靠性和靈敏度，但用于檢測超高頻的儀器昂貴，而且不 便于現場安裝。

(3)超聲波法。如《高電壓技術》期刊2007年第33卷第8期中的一篇 題為《大型變壓器局部放電多目標定位實驗》的文章介紹了超聲波法應用于 變壓器的放電定位檢測，主要由超聲傳感器采集變壓器內絕緣放電信號，對 放電源空間位置進行了定位模擬實驗。但由于超聲傳輸過程中經歷變壓器內 部的不同介質，而不能克服檢測現場強烈的電暈干擾。

針對目前變壓器內絕緣放電的檢測現狀，世界各國家電力研究機構均在研 究新的檢測方法、開發新型檢測裝置，目的在于提高變壓器工作的穩定性， 提前預測變壓器故障。現行方法應用結果表明，脈沖電流法和電磁法測量變 壓器內部絕緣放電時不能準確的確定放電源、分析結果，與實際結果誤差較 大，已不適應變壓器在線監測的發展和科學預防管理的需要。因此，一種可 行的變壓器內窺絕緣放電檢測及定位方法與檢測定位裝置就顯得尤為重要。

本發明提出的變壓器內絕緣放電紫外檢測定位裝置及定位方法，采用紫外 脈沖檢測方式，因變壓器內屬于黑匣子環境，檢測到的紫外信號只可能是絕 緣放電引起的，這樣能有效檢測并采集絕緣放電信號、提高了信號抗干擾能 力，并可在線實時準確的對變壓器內部絕緣放電缺陷進行定位。

發明內容

本發明的目的是提出一種變壓器內絕緣放電的紫外檢測定位裝置及定位 方法。

將三個紫外脈沖傳感器安裝在變壓器內部相互垂直的三面內壁上，利用 安裝在變壓器內三個內壁上的三個紫外檢測裝置測量變壓器內絕緣放電信 息，并將信息通過GPRS通訊模塊傳遞給PC機，PC機接收到檢測到放電源體 在三個不同方向的放電監測信息后，由安裝在PC機上的監控軟件結合放電源 定位算法確定出變壓器內絕緣放電的存在及對變壓器內絕緣放電源進行定 位。

本發明提出一種變壓器內絕緣放電的紫外檢測定位裝置，其特征在于： 包括三個紫外檢測及通訊單元、PC機及GPRS終端，其中：

1)、每個紫外檢測及通訊單元包括光電倍增器、紫外傳感器、逆變電源、 中央處理器、現場端GPRS通訊模塊及測量及通訊單元的電源；所述光電倍增 器對接收的紫外光進行放大，其輸出端和紫外傳感器的輸入端相連，紫外傳 感器的輸出端與中央處理器的輸入端相連，中央處理器的輸出端和現場端 GPRS通訊模塊相連，測量及通訊單元的電源與逆變電源、光電倍增器、中央 處理器、現場端GPRS通訊模塊的電源端相連；

2)、PC機及GPRS終端由GPRS終端和PC機組成，GPRS終端的輸入端與 PC機的串口相連；

3)、放電源的定位，包括以下步驟：

a、初始化：設定定時采集分析數據時間T，設定無絕緣放電時脈沖數基 準量N_B，確定三個紫外脈沖傳感器的安裝位置的空間坐標，其中第1個紫外 傳感器安裝在x平面，其坐標為(y₁，z₁)，第2個紫外傳感器安裝在y平面， 其坐標為(x₂，z₂)，第3個紫外傳感器安裝在z平面，其坐標為(x₃，y₃)，確 定變壓器體積大小，由PC機根據變壓器體積大小和紫外脈沖傳感器的安裝位 置建立絕緣放電物理模型；