[发明专利]变压器局部放电定位系统及其定位方法

权利要求书

1.一种变压器局部放电定位系统，其特征是所述定位系统包括：超高频传感器、检波放大器、超声波传感器阵列单元、滤波放大器、多通道同步数据采集器和数据处理器；

所述超高频传感器和检波放大器相连；

所述超声波传感器阵列单元由多个布设在同一平面的超声波传感器组成，每个超声波传感器分别与滤波放大器相连；

所述检波放大器和滤波放大器分别与多通道同步数据采集器相连；

所述多通道同步数据采集器和数据处理器相连；

所述超高频传感器用于检测变压器发生局部放电时产生的超高频电磁信号，并将检测到的超高频电磁信号发送至检波放大器；

所述检波放大器用于接收超高频传感器发送的超高频电磁信号，并对超高频电磁信号进行检波后发送至多通道同步数据采集器；

所述超声波传感器用于检测变压器发生局部放电时产生的超声波信号，并将检测到的超声波信号发送至滤波放大器；

所述滤波放大器用于接收超声波传感器发送的超声波信号，并对超声波信号进行滤波后发送至多通道同步数据采集器；

所述多通道同步数据采集器用于接收检波放大器发送的检波后的超高频电磁信号以及滤波放大器发送的滤波后的超声波信号，并将接收的检波后的超高频电磁信号和滤波后的超声波信号发送至数据处理器；

所述数据处理器用于接收并存储多通道同步数据采集器发送的检波后的超高频电磁信号和滤波后的超声波信号，并根据检波后的超高频电磁信号和滤波后的超声波信号，对变压器局部放电源进行定位。

2.根据权利要求1所述的变压器局部放电定位系统，其特征是所述检波放大器对超高频电磁信号进行检波包括检波放大器先将接收的超高频电磁信号转换为低频电磁信号，再将转换后的低频电磁信号进行放大。

3.根据权利要求1所述的变压器局部放电定位系统，其特征是所述滤波放大器对超声波信号进行滤波包括滤波放大器先对接收的超声波信号进行滤波处理，滤除干扰信号，再将滤波处理后的超声波信号进行放大。

4.根据权利要求1、2或3所述的变压器局部放电定位系统，其特征是所述超声波传感器阵列单元的相邻两个超声波传感器的距离是超声波在变压器油中波长的一半。

5.根据权利要求1、2或3所述的变压器局部放电定位系统，其特征是所述数据处理器采用计算机、笔记本或者平板电脑。

6.一种变压器局部放电定位方法，其特征是所述定位方法包括：

步骤1：在变压器发生局部放电时，超高频传感器检测变压器产生的超高频电磁信号并发送至检波放大器；同时，超声波传感器阵列单元中的每个超声波传感器检测变压器产生的超声波信号并发送至滤波放大器；

步骤2：检波放大器对超高频电磁信号进行检波后发送至多通道同步数据采集器；同时，滤波放大器对超声波信号进行滤波后发送至多通道同步数据采集器；

步骤3：多通道同步数据采集器将接收的检波后的超高频电磁信号和滤波后的超声波信号发送至数据处理器，并由数据处理器存储所述检波后的超高频电磁信号和滤波后的超声波信号；

步骤4：数据处理器选取位于超声波传感器阵列单元几何中心的超声波传感器的滤波后的超声波信号，作为选定的滤波后的超声波信号；

步骤5：通过比较检波后的超高频电磁信号和选定的滤波后的超声波信号的时域波形，确定超高频电磁信号和超声波信号的时间差；

步骤6：根据超高频电磁信号和超声波信号的时间差，计算变压器局部放电源与超声波传感器阵列单元几何中心之间的距离；

步骤7：利用空间谱估计算法估算变压器局部放电源相对于超声波传感器阵列单元所在平面的方位角和俯仰角；

步骤8：根据变压器局部放电源与超声波传感器阵列单元几何中心之间的距离、变压器局部放电源相对于超声波传感器阵列单元所在平面的方位角和俯仰角确定变压器局部放电源的位置。

7.根据权利要求6所述的变压器局部放电定位方法，其特征是所述计算变压器局部放电源与超声波传感器阵列单元几何中心的距离具体采用公式L=C_oil×Δt；其中，L变压器局部放电源与超声波传感器阵列单元几何中心的距离，C_oil为超声波在变压器油中传输的速度，Δt为超高频电磁信号和超声波信号的时间差。