[发明专利]一种变压器多分组特高频传感器局部放电定位方法

说明书

本发明提供了一种变压器多分组特高频传感器局部放电定位方法，包括：获取n个局部放电信号；计算两两特高频传感器接收到特高频局部放电信号的时间差；在每四个特高频传感器中任选一个作为参考传感器，根据局部放电源产生的特高频信号传播至参考传感器与其余三个传感器的时间差建立局部放电源定位方程组，并获得分组特高频传感器的局部放电源定位结果；对于第k个分组下得到的定位结果，获得定位误差权重因子；基于每组定位结果及每组定位结果的定位误差权重因子，建立局部放电源优化坐标寻优函数，并获得变压器内部局部放电源在空间的三维坐标。本发明降低了定位结果对时延精度的依赖性，有效提高了局部放电源定位精度。

技术领域

本发明属于变压器内部局部放电定位技术领域，更具体地，涉及一种变压器多分组特高频传感器局部放电定位方法。

背景技术

局部放电(Partial Discharge，PD)是电气设备内部发生绝缘缺陷时在局部范围内产生的一种放电现象。局部放电的存在严重危害了电气设备的绝缘性能，甚至造成设备整体绝缘性能丧失而引发的故障。

特高频检测技术是近年来发展较快的一种用于电气设备PD故障诊断的方法，因其具有抗干扰能力强、检测频带宽且及灵敏度高等优点使得其在应用于如变压器等高压电器设备的PD的定位工作中得到广泛应用。

特高频传感器检测频段为300MHz～1.5GHz。传统的特高频定位法使用四个特高频传感器并通过获取特高频信号传播到传感器与其余三个传感器的时间差，进而建立起局部放电源的空间三维坐标定位方程组并进行求解获得局放源坐标。然而该方法未能考虑变压器内复杂结构导致的特高频信号时延存在较大误差的问题，而定位方程组对时延的极度敏感又导致求解得到的局放源坐标误差极大，甚至定位失败。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种变压器多分组特高频传感器局部放电定位方法，旨在解决现有定位方法由于未考虑变压器内部复杂结构导致特高频信号时延存在较大误差的问题。

本发明提供了一种变压器多分组特高频传感器局部放电定位方法，包括下述步骤：

S1获取n个特高频传感器针对带有内部绝缘缺陷的变压器在同一时刻采集到的局部放电信号；其中，n的取值范围为4n≤8；

S2对于每个特高频传感器采集的特高频信号，计算两两特高频传感器接收到特高频局部放电信号的时间差；

S3在每四个特高频传感器中任选一个作为参考传感器，根据局部放电源产生的特高频信号传播至所述参考传感器与其余三个传感器的时间差建立局部放电源定位方程组，并通过求解所述局部放电源定位方程组获得所述分组特高频传感器的局部放电源定位结果；

S4对于第k个分组下得到的定位结果，通过计算该组定位结果获得定位误差权重因子；其中k的取值范围为

S5基于每组定位结果及每组定位结果的定位误差权重因子，建立局部放电源优化坐标寻优函数，并通过寻找最优解获得变压器内部局部放电源在空间的三维坐标。

更进一步地，步骤S2中，特高频信号从变压器内的绝缘缺陷传播至任意两个特高频传感器的时间差的计算方法如下：

(1)将第i个特高频传感器采集到的特高频信号的最大值对应的时刻t_i作为局部放电时产生的特高频信号传播至第i个特高频传感器的时刻；

(2)第i、j个特高频传感器接收到变压器内局部放电源的信号的时延表示为Δt_ij＝t_i-t_j；其中1≤i≤n，1≤j≤n，i≠j，t_i、t_j分别表示局部放电时产生的特高频信号传播至第i、j个特高频传感器的时刻。

更进一步地，步骤S3中变压器内局部放电源的定位方程组表示为：