[发明专利]一种干式变压器局部放电在线监测装置及其定位方法

权利要求书

1.一种干式变压器局部放电在线监测装置，其特征在于，包括：分别在干式变压器上设置有第一超声波传感器、第二超声波传感器、第三超声波传感器、第四超声波传感器和超高频传感器，

所述第一超声波传感器、所述第二超声波传感器、所述第三超声波传感器、所述第四超声波传感器分别采集局部放电信号中的超声波信号，并传输至信号处理单元；所述超高频传感器采集局部放电信号中的超高频信号，并传输至所述信号处理单元；所述信号处理单元接收四路超声波信号和一路超高频信号，并分别对所述四路超声波信号和一路超高频信号进行放大和滤波处理，将处理后的四路超声波信号和一路超高频信号传输至数据采集卡；所述数据采集卡将所述处理后的四路超声波信号和一路超高频信号分别转换为四路超声波数字信号和一路超高频数字信号并存储，当达到定位触发要求时，所述四路超声波数字信号或所述四路超声波数字信号与所述一路超高频信号传输至计算机，所述计算机进行计算实现对局部放电位置的定位。

2.一种干式变压器局部放电在线监测装置的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)数据采集卡将处理后的四路超声波信号和一路超高频信号分别转换为四路超声波数字信号和一路超高频数字信号并存储；

(2)当四路超声波信号中的任意一路信号满足定位触发要求时，计算机采用第一超声波传感器、第二超声波传感器、第三超声波传感器和第四超声波传感器进行定位，获取第一局部放电位置；

(3)当采用超高频传感器获得的超高频信号满足触发要求时，所述计算机采用所述第一超声波传感器、所述第二超声波传感器、所述第三超声波传感器和所述第四超声波传感器获得的超声波信号及4路超声波信号与超高频传感器的时间差进行定位，获取第二局部放电位置；

(4)所述计算机对所述第一局部放电位置和所述第二局部放电位置取平均值，输出局部放电位置。

3.根据权利要求2所述的一种干式变压器局部放电在线监测装置的控制方法，其特征在于，所述计算机采用第一超声波传感器、第二超声波传感器、第三超声波传感器和第四超声波传感器进行定位，获取第一局部放电位置具体为：

P(x,y,z)表示局部放电点，S₁，S₂，S₃，S₄分别表示超声波传感器的位置坐标，S₀（x’，y’,z’）表示所述超高频传感器的位置坐标，

设各超声波传感器到所述局部放电位置的距离为L_i(i=1,2,3,4)

Li2=(x-xi)2+(y-yi)2+(z-zi)2;]]>L_i=v(t+Δt_i)

v为超声波信号在所述干式变压器中的传播速度；t为测量到的超声波信号到达触发超声波传感器第一个峰值所需时间；△t_i为信号到达任意两路超声波传感器的时延，设F_i（x,y,z,t）为各项残差，（x^*,y^*,z^*,t^*)为所述第一局部放电位置，通过求解||Fi(x*,y*,z*,t*)||2=minΣi=14Fi||(x,y,z,t)||2]]>获取所述第一局部放电位置。

4.根据权利要求3所述的一种干式变压器局部放电在线监测装置的控制方法，其特征在于，所述所述计算机采用所述第一超声波传感器、所述第二超声波传感器、所述第三超声波传感器和所述第四超声波传感器获得的超声波信号及4路超声波信号与超高频传感器的时间差进行定位，获取第二局部放电位置具体为：

读取所述第一超声波传感器、所述第二超声波传感器、所述第三超声波传感器、所述第四超声波传感器同时到达最大峰值的第一时间，读取所述超高频传感器到达最大峰值的第二时间，获取所述第一时间和所述第二时间的差作为时延量△t_i；通过一阶泰勒公式和雅克比矩阵，并将所述第一局部放电位置作为初值进行迭代运算，当迭代结果满足局放定位误差约束条件δ和相邻两次迭代误差的模小于定位精度约束ε时，输出所述第二局部放电位置。