[發明專利]一種基于超聲波的變壓器繞組變形在線檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201410409079.3
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN104215203B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 王昕;鄭益慧;李立學;劉偉家;郎永波;邵鳳鵬
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;國網吉林省電力有限公司延邊供電公司;國家電網公司
• 主分類號: G01B17/04
• 分類號: G01B17/04
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 胡晶

1.一種基于超聲波的變壓器繞組變形在線檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：在變壓器外殼上選定一個被測點，發射超聲波信號，并開始計時；

S2：接收所述超聲波信號的回波信號，并轉化成回波電信號；

S3：對所述回波電信號進行優化處理，并停止計時；

S4：對超聲波傳播路徑進行接收補償，計算被測點距變壓器外殼距離；

S5：尋找下一個被測點，重復S1-S4；

S6：測試全部被測點后，處理距離數據，給出變壓器繞組變形診斷報告。

2.根據權利要求1所述的一種基于超聲波的變壓器繞組變形在線檢測方法，其特征在于，所述步驟S1進一步包括：

通過一高頻振蕩電路產生高頻方波脈沖，所述高頻方波脈沖通過激勵電路激勵超聲波發射探頭發射超聲波信號。

3.根據權利要求2所述的一種基于超聲波的變壓器繞組變形在線檢測方法，其特征在于，所述步驟S1進一步包括：

通過自激振蕩電路產生高頻振蕩信號對壓電晶片進行激勵，產生所述高頻方波脈沖，使所述超聲波發射探頭發射相應頻率的超聲波。

4.根據權利要求3所述的一種基于超聲波的變壓器繞組變形在線檢測方法，其特征在于，所述步驟S1進一步包括：參考超聲波通信的調制方法，通過改變振蕩波形占空比的方式得到一個特殊的振蕩信號，使所述超聲波接收探頭接收到的所述回波信號與干擾信號的波形明顯不同。

5.根據權利要求1所述的一種基于超聲波的變壓器繞組變形在線檢測方法，其特征在于，所述步驟S1進一步包括：

采用低頻軟探頭及超聲波耦合劑去除空氣薄層，使所述超聲波信號順利傳播進入變壓器內部。

6.根據權利要求1所述的一種基于超聲波的變壓器繞組變形在線檢測方法，其特征在于，所述步驟S2進一步包括：通過超聲波接收探頭接收回波信號，并轉化為回波電信號。

7.根據權利要求1所述的一種基于超聲波的變壓器繞組變形在線檢測方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：首先，對所述回波電信號進行放大濾波處理，輸出放大濾波信號；其次，將所述放大濾波信號進行時間增益補償或比較整形的優化處理，并輸出優化處理的信號；最后，優化處理后停止計時。

8.根據權利要求7所述的一種基于超聲波的變壓器繞組變形在線檢測方法，其特征在于，所述步驟S3進一步包括：進行時間增益補償時，計算因吸收而使聲強增益減少的分貝數；依據超聲波在傳播距離上幅度減少的分貝數與超聲波穿過該距離的時間的關系對衰減的回波信號進行增益補償，使接收的回波信號波形恢復，并對波形恢復的信號進行二級放大。

9.根據權利要求1所述的一種基于超聲波的變壓器繞組變形在線檢測方法，其特征在于，所述步驟S4進一步包括：停止計時后，獲得超聲波傳播時間；測量溫度，依據該溫度值計算當前聲速，根據當前聲速及傳播時間進行溫度補償。

10.根據權利要求1所述的一種基于超聲波的變壓器繞組變形在線檢測方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括：

根據發射超聲波信號位置距變壓器外殼中心位置的距離計算接收回波信號的位置距變壓器外殼中心位置的距離，調整接收回波信號的位置，并根據計時的時間計算被測點距變壓器外殼距離。

11.一種基于超聲波的變壓器繞組變形在線檢測系統，其特征在于，包括單片機、發射探頭、接收探頭、信號優化模塊、溫度補償電路及定時器；

所述超聲波發射探頭發送超聲波信號，同時所述單片機控制所述定時器開始計時；所述超聲波接收探頭接收所述超聲波信號的回波信號，并將回波信號轉化為回波電信號輸出；所述信號優化模塊對所述回波電信號進行優化處理后輸出優化回波信號至所述單片機，同時所述單片機控制所述定時器停止計時，定時器輸出計時信號；所述溫度補償電路測量溫度，并將溫度信號輸入所述單片機；

所述單片機接收所述溫度信號、計時信號以及優化回波信號，根據所述溫度信號、計時信號，對所述優化回波信號的傳播路徑進行溫度補償，計算被測點距變壓器外殼距離。