[发明专利]电力变压器局部放电电气定位方法

说明书

技术领域

本发明属于脉冲电流测量方法，特别是涉及电力变压器局部放电电气定位方法。

背景技术

电力变压器绝缘状态的判据之一是它的局部放电量。如果放电量超过国家规定的标准，就要对放电部位进行查找，确定位置，排除故障点。

电力变压器的绝缘结构复杂，它自身依靠浸渍在电力变压器油箱中的各种形状的纸质绝缘结构及绝缘垫块来保证电力变压器自身的安全运行，而这些绝缘结构中的某些微小的空气隙、杂质在长期运行的电压作用下，都可能产生局部放电。这种局部放电会对电力变压器的安全运行造成隐患，但是由于其放电位置隐蔽，因此查找起来比较困难。据申请人所知，目前较为流行的特高频法，超声波法都很难准确找到放电点的位置。

中国专利文献CN102207532A公开的《油纸绝缘早期放电缺陷诊断方法》（申请号：201110055118.6）包括：采集变压器单个工频周期内的局部放电脉冲信号，提取脉冲个数；对变压器放电脉冲的相位分布进行统计，获得脉冲的相位分布范围；检测变压器油中乙炔含量；利用油纸绝缘早期放电缺陷划分标准，判断变压器中的油纸绝缘放电是否处于早期阶段。该发明实现了通过放电脉冲的频度、相位和油中气体含量等特征参数，识别变压器内部的早期局部放电缺陷，为变压器状态评估和维修提供了支持。但是，申请人在研究中发现，这种对变压器放电脉冲的相位分布进行统计方式虽对寻找到放电点位置有一定的帮助，但存在一定局限性。申请人认为：中国专利文献CN102207532A公开的《油纸绝缘早期放电缺陷诊断方法》（专利申请号：201110055118.6）有下列不足之处：其一，众所周知，变压器局部放电脉冲与其他放电型干扰波形是极其相似的，而《油纸绝缘早期放电缺陷诊断方法》并没有说明是如何将变压器局部放电信号与干扰信号区分开来，因此该发明用以“实现了通过放电脉冲的频度、相位和油中气体含量等特征参数，识别变压器内部的早期局部放电缺陷的”的方法是不够准确的，因为“放电脉冲的频度”只能统计所有的脉冲信号，并不能保证这些脉冲全是变压器内部产生的，它也包含了各种放电干扰信号，由此，可能会造成误判。其二，《油纸绝缘早期放电缺陷诊断方法》（专利申请号：201110055118.6）它只能确定变压器内部已经有放电发生，但无法准确定出变压器的放电源位置。

发明内容

本发明的目的是，针对上述现有技术存在的不足，进行改进，提出并研究一种电力变压器局部放电电气定位方法。本发明能够准确地从采样信号中区分出变压器内部的局部放电脉冲信号和干扰信号，在剔除干扰信号后能直接和准确的定出电力变压器的局部放电源位置。其既可以在电力变压器试验时，也可以在电力变压器运行中进行局部放电位置确定。本发明是运用变压器绕组发生局部放电时产生的电流脉冲，利用该电流脉冲在绕组内的传播规律来确定出放电源的位置。

本发明的技术解决方案是，采用传感器获取变压器绕组局部放电产生的脉冲电流，对获取的变压器绕组局部放电产生的脉冲电流进行处理，获得脉冲电流的相关信息，确定出变压器绕组的放电源的位置，其特征在于，获得脉冲电流的相关信息和确定出变压器绕组的放电源的位置采用了包括有信号采样步骤、滤波放大步骤、模数转换步骤、数字滤波步骤、信号鉴别及数字数据处理步骤的五个步骤，其中：

一、信号采样步骤：采用高频电流传感器，分别测量变压器各绕组的首端和末端的局部放电产生的脉冲电流；

二、滤波放大步骤：对信号采样步骤测量所得到的变压器各绕组的首端和末端局部放电产生的脉冲电流进行滤波、放大；

三、模数转换步骤：对滤波、放大后的变压器各绕组的首端和末端的局部放电产生的脉冲电流进行模数转换，得到变压器各绕组的首端电流数字量和末端电流数字量；

四、数字滤波步骤：对所述的变压器各绕组的首端电流数字量和末端电流数字量进行数字滤波；

五、信号鉴别及数据处理步骤：对经过数字滤波的所述变压器各绕组的首端电流数字量和末端电流数字量进行信号鉴别，区分出变压器内部的局部放电脉冲信号和干扰信号，剔除干扰信号后，再对区分出的变压器内部的局部放电脉冲信号进行数据处理，通过数据处理流程，找到变压器的局部放电源的确切位置。

其特征在于，信号鉴别及数据处理步骤中，进行数据处理运用了数学公式，通过计算机进行数学推导和数学运算的方式进行数据处理。

其特征在于，信号鉴别及数据处理步骤中，进行数据处理运用的数学公式包括以下的推导的公式：