[發明專利]一種基于聲壓的抗干擾的變壓器局部放電定位方法及裝置

有效

• 申請號: 202010844632.1
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN112083297B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 楊劍;蘇士偉;賈曉宇;司文榮;傅晨釗;魏本剛;賀林;吳旭濤;周秀;李秀廣;何寧輝
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;國網上海市電力公司;國網寧夏電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

1.一種基于聲壓的抗干擾的變壓器局部放電定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：變壓器殼體的內側與外側設置有內置式壓力傳感器與外置式壓力傳感器，內側每個壁面需要布置的壓力傳感器不少于4個，每個外側壁面布置的壓力傳感器不少于1個，首先進行聲音來源的檢測，如果外部傳感器聲壓大于內部，則判斷聲源來自變壓器外部，不進行下一步檢測；若外部傳感器聲壓小于內部，則進行檢測，此時聲波來源于內部；

步驟2：當檢測到聲波來源于內部時，在變壓器內建立空間直角坐標系，確定每一個傳感器位置坐標；

步驟3：求解每個內側壁面壓力傳感器組的聲壓均值，選取聲壓均值最大的內側壓力傳感器所固定的壁面為基準面，提取基準面上傳感器的聲壓與坐標信息進行下一步計算；

步驟4：根據聲壓與距離的關系，將基準面上的壓力傳感器探測到的聲壓以及傳感器的坐標信息建立聲壓-距離方程組；

步驟5：根據建立的聲壓-距離方程組，構造目標函數，利用模擬退火算法求解最優解，從而得到局部放電位置。

2.根據權利要求1所述的基于聲壓的抗干擾的變壓器局部放電定位方法，其特征在于，所述的步驟2中的基準面上編號為i(i＝1,2…n)的傳感器位置坐標為Si(x_i,y_i,z_i)，聲壓測量值為p_i，其中n不小于4。

3.根據權利要求1所述的基于聲壓的抗干擾的變壓器局部放電定位方法，其特征在于，所述步驟4中，假設局部放電位置坐標為P(x,y,z)，那么i號傳感器與局部放電位置的距離r_i可以表示為，

對于球面傳播的聲波聲壓與傳播距離的關系為，p_ir_i＝k，其中k為常數；

聲壓-距離方程組為：

4.根據權利要求1所述的一種基于聲壓的抗干擾的變壓器局部放電定位方法，其特征在于，所述步驟5中，在距離-聲壓方程組的基礎上，構造目標函數如下，

此目標函數取最小值時對應的x，y，z即為局部放電位置，其解空間為變壓器的內部點。

5.采用如權利要求1所述定位方法的定位裝置，其特征在于，所述的定位裝置包含超聲傳感器陣列，數據采集器和計算機，超聲傳感器陣列由多個內置超聲傳感器與外置超聲傳感器組成，內置傳感器在變壓器每一個內側壁面布置不少于4個，外置傳感器在變壓器每個外側壁面至少布置1個，每一個超聲傳感器與數據采集器相連，數據采集器與計算機相連，數據采集器將采集到的信號轉換后傳給計算機，在計算機中對局部放電進行判定。