[发明专利]变压器内绝缘放电紫外检测定位装置及定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气设备绝缘检测领域，特别涉及变压器内绝缘放电紫外检 测定位装置及定位诊断方法。

背景技术

电力变压器内绝缘放电会产生电脉冲、电磁辐射、超声波、紫外光，并 引起局部过热。变压器油中绝缘放电时还将分解出气体，产生能量损耗等。 目前对变压器内部绝缘放电在线监测方法和装置主要以脉冲电流法、电磁法 和超声波法为主。

(1)脉冲电流法。脉冲电流法在对放电进行在线监测时，由于现场环境 中电磁干扰信号比变压器内部放电脉冲电流信号强，放电信号易被电磁干扰 信号淹没。对于电磁干扰的抑制，通常从空域(如接地、隔离、屏蔽等)和 时域(如采用模拟和数字滤波等)同时采取措施，但往往无法抑制随机脉冲 干扰信号。

(2)电磁法。如《电力系统及其自动化》期刊2008年第32卷第21期中 的一篇题为《基于GIS中电磁波传播路径特性的局放源定位方法》的文章介 绍了电磁法应用于变压器的放电检测，该方法在超高频范围内(300-3000MHz) 提取放电产生的电磁波信号，检测系统受外界干扰影响小，可以极大地提高 变压器放电检测的可靠性和灵敏度，但用于检测超高频的仪器昂贵，而且不 便于现场安装。

(3)超声波法。如《高电压技术》期刊2007年第33卷第8期中的一篇 题为《大型变压器局部放电多目标定位实验》的文章介绍了超声波法应用于 变压器的放电定位检测，主要由超声传感器采集变压器内绝缘放电信号，对 放电源空间位置进行了定位模拟实验。但由于超声传输过程中经历变压器内 部的不同介质，而不能克服检测现场强烈的电晕干扰。

针对目前变压器内绝缘放电的检测现状，世界各国家电力研究机构均在研 究新的检测方法、开发新型检测装置，目的在于提高变压器工作的稳定性， 提前预测变压器故障。现行方法应用结果表明，脉冲电流法和电磁法测量变 压器内部绝缘放电时不能准确的确定放电源、分析结果，与实际结果误差较 大，已不适应变压器在线监测的发展和科学预防管理的需要。因此，一种可 行的变压器内窥绝缘放电检测及定位方法与检测定位装置就显得尤为重要。

本发明提出的变压器内绝缘放电紫外检测定位装置及定位方法，采用紫外 脉冲检测方式，因变压器内属于黑匣子环境，检测到的紫外信号只可能是绝 缘放电引起的，这样能有效检测并采集绝缘放电信号、提高了信号抗干扰能 力，并可在线实时准确的对变压器内部绝缘放电缺陷进行定位。

发明内容

本发明的目的是提出一种变压器内绝缘放电的紫外检测定位装置及定位 方法。

将三个紫外脉冲传感器安装在变压器内部相互垂直的三面内壁上，利用 安装在变压器内三个内壁上的三个紫外检测装置测量变压器内绝缘放电信 息，并将信息通过GPRS通讯模块传递给PC机，PC机接收到检测到放电源体 在三个不同方向的放电监测信息后，由安装在PC机上的监控软件结合放电源 定位算法确定出变压器内绝缘放电的存在及对变压器内绝缘放电源进行定 位。

本发明提出一种变压器内绝缘放电的紫外检测定位装置，其特征在于： 包括三个紫外检测及通讯单元、PC机及GPRS终端，其中：

1)、每个紫外检测及通讯单元包括光电倍增器、紫外传感器、逆变电源、 中央处理器、现场端GPRS通讯模块及测量及通讯单元的电源；所述光电倍增 器对接收的紫外光进行放大，其输出端和紫外传感器的输入端相连，紫外传 感器的输出端与中央处理器的输入端相连，中央处理器的输出端和现场端 GPRS通讯模块相连，测量及通讯单元的电源与逆变电源、光电倍增器、中央 处理器、现场端GPRS通讯模块的电源端相连；

2)、PC机及GPRS终端由GPRS终端和PC机组成，GPRS终端的输入端与 PC机的串口相连；

3)、放电源的定位，包括以下步骤：

a、初始化：设定定时采集分析数据时间T，设定无绝缘放电时脉冲数基 准量N_B，确定三个紫外脉冲传感器的安装位置的空间坐标，其中第1个紫外 传感器安装在x平面，其坐标为(y₁，z₁)，第2个紫外传感器安装在y平面， 其坐标为(x₂，z₂)，第3个紫外传感器安装在z平面，其坐标为(x₃，y₃)，确 定变压器体积大小，由PC机根据变压器体积大小和紫外脉冲传感器的安装位 置建立绝缘放电物理模型；