[發明專利]一種電氣設備中的局部放電源的定位系統及定位方法

在審

• 申請號: 201811070301.6
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN108896893A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 秦少瑞;王劉芳;王彥博;李堅林;丁國成;朱太云;宋東波;秦金飛;吳興旺;張冠軍
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;西安交通大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01S5/22
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種電氣設備中的局部放電源的定位系統，其特征在于，包括采集設備(6)、處理器(7)、計算設備(8)、測量設備(9)、預設傳感器和定位器(10)；采集設備(6)與電氣設備相連，以采集電氣設備的尺寸信息；處理器(7)與采集設備連接，以根據電氣設備的尺寸信息建立電氣設備的離散物理模型；若干個預設傳感器固定部署在電氣設備的殼體上，計算設備(8)和測量設備(9)均與處理器(7)相連接，每個傳感器均連接到測量設備(9)；計算設備(8)用于遍歷離散物理模型中的每個節點，估算每個節點對應的放電信號，傳播到預設傳感器位置的最快傳播路徑的到達時間；測量設備(9)用于測量每個傳感器實際檢測到放電信號的時間；定位器(10)與計算設備(8)和測量設備(9)相連，以根據估算的到達時間和由預設傳感器實際檢測的到達時間，確定變壓器內局部放電源的位置。

2.根據權利要求1所述的一種電氣設備中的局部放電源的定位系統，其特征在于，定位器包括比較器和選擇器，比較器與計算設備、測量設備相連，以比較估算的每個節點對應的放電信號到達預設傳感器的到達時間，以及由預設傳感器實際檢測到的放電信號的到達時間，得到每個節點對應的放電信號的比較結果；選擇器，與比較器相連，以根據比較結果，從離散物理模型中的多個節點中，選擇出與實際測量的到達時間的差值最小的節點作為電氣設備內局部放電源的位置。

3.根據權利要求1所述的一種電氣設備中的局部放電源的定位系統，其特征在于，測量設備包括計時器、信號放大器和激光測距設備，計時器與電氣設備外殼上部署的每個傳感器相連，用于記錄每個傳感器檢測到放電信號的時間；激光測距設備與計算設備相連，用于測量電氣設備外殼上部署的每個傳感器的位置，用于計算設備根據測量的每個傳感器的位置確定每個節點對應的放電信號的傳播路徑；信號放大器設置在測量設備與每個傳感器之間，用于放大每個傳感器檢測到的放電信號。

4.根據權利要求1所述的一種電氣設備中的局部放電源的定位系統，其特征在于，該系統還包括輸入設備，輸入設備與計算設備相連，用于輸入放電信號的傳播速度；采集設備(6)為攝像頭；傳感器為超聲波傳感器；定位器連接有顯示器(11)，用于將局部放電源的位置在離散物理模型上顯示。

5.一種電氣設備中的局部放電源的定位系統的定位方法，其特征在于，基于權利要求1至4中任意一項的一種電氣設備中的局部放電源的定位系統，包括以下步驟：

步驟1，建立電氣設備的離散物理模型，并確定搜索區域；

步驟2，從搜索區域中選擇一個節點作為計算節點，確定計算節點在傳感器平面的投影節點與預設傳感器之間的直線路徑；

步驟3，在直線路徑上選擇一點作為入射點，確定計算節點對應的放電信號入射到該入射點的入射角；

步驟4，判斷入射角所在的角度范圍，如果入射角在第一角度范圍內，則以縱波速度計算外殼中放電信號傳播時間；如果入射角在第二角度范圍內，則以橫波速度計算外殼中放電信號傳播時間；其中，第二角度范圍大于第一角度范圍；

步驟5，選擇最短傳播時間的入射點；以不同的入射點進入外殼，會有不同傳播路徑，以及不同的傳播速度，在確定通過每個入射點的傳播路徑以及相應的傳播時間后，選擇最短傳播時間的點作為該計算節點的入射點；

步驟6，判斷是否遍歷完整個直線路徑；循環執行上述步驟3至步驟5，指導遍歷直線路徑上的每個點；

步驟7，判斷是否遍歷完整個搜索區域；循環執行上述步驟2至步驟6，直到遍歷完整個搜索區域中每個節點，得到每個節點傳播到預設傳感器的最快傳播路徑；

步驟8，選擇搜索區域內與測量時差最接近的節點作為局部放電源的位置。