[发明专利]一种基于多探测器信息融合的电力变压器局部放电定位装置及方法

权利要求书

1.一种基于多探测器信息融合的电力变压器局部放电定位装置，其特征在于其包括布置在待测电力变压器铁芯接地下引线及夹件接地下引线的高频电流互感器、设置在待测电力变压器一侧面的超声传感器以及与高频电流互感器和超声传感器相连接的检测主机。

2.根据权利要求1所述的一种基于多探测器信息融合的电力变压器局部放电定位装置，其特征在于所述超声传感器采用3×3阵列式布置在待测电力变压器的一侧面，且多个所述超声传感器通过引线与检测主机相连。

3.根据权利要求2所述的一种基于多探测器信息融合的电力变压器局部放电定位装置，其特征在于多个所述超声传感器位于同一平面。

4.根据权利要求1所述的一种基于多探测器信息融合的电力变压器局部放电定位装置，其特征在于所述高频电流互感器为两个，分别位于待测电力变压器铁芯接地下引线及夹件接地下引线上。

5.根据权利要求1所述的一种基于多探测器信息融合的电力变压器局部放电定位装置，其特征在于所述检测主机包括信号接收采集单元以及信号处理分析单元，所述高频电流互感器、超声传感器均与信号接收采集单元相连。

6.根据权利要求5所述的一种基于多探测器信息融合的电力变压器局部放电定位装置，其特征在于还包括用于获取工频频率信息的工频相位检测单元。

7.根据权利要求6所述的一种基于多探测器信息融合的电力变压器局部放电定位装置，其特征在于所述工频相位检测单元与检测主机的信号接收采集单元相连。

8.根据权利要求7所述的一种基于多探测器信息融合的电力变压器局部放电定位装置，其特征在于所述信号接收采集单元完成信号放大、滤波处理并输出至信号处理分析单元。

9.一种基于多探测器信息融合的电力变压器局部放电定位方法，其特征在于其包括：

将高频电流互感器布置于待测电力变压器铁芯接地下引线及夹件接地下引线，检测变压器高频脉冲电流信号；

将超声传感器采用3×3阵列式布置于待测电力变压器某一侧面，多个超声传感器位于同一平面，以中心位置的超声传感器为坐标0点，建立各超声传感器的位置坐标；

以超声传感器检测到放电特征的时间点为起始时刻，记录各高频电流互感器检测到放电特征时的时间t_i，以各探测器为单元建立超声波传播距离和时延的球面方程

F_i＝(x-x_i)²+(y-y_i)²+(z-z_i)²-(v·t_i)²＝0 (i＝1,2,3...9) (1)

其中，x_i、y_i、z_i分别为第i个超声传感器空间位置设定值，t_i为各传感器检测到局放超声信号时刻，v为超声波等效传播速度；

综合9个超声传感器的坐标计算结果(x,y,z)，即可实现局部放电位置的定位。

10.根据权利要求9所述的一种基于多探测器信息融合的电力变压器局部放电定位方法，其特征在于采用最小二乘法拟合方式求解公式(1)，数学模型为：

球面方程F_i具有4个实自变量(x_i,y_i,z_i,t_i)和4个待求参数(x,y,z,v)，为确定放电源位置(x,y,z)，选择目标函数ε(x,y,z,v)为F_i的残差平方和，即

即可求得(x,y,z)。