CN115856549A - 一种变压器局部放电检测定位方法、装置及系统 - Google Patents

一种变压器局部放电检测定位方法、装置及系统 Download PDF

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CN115856549A CN202211630725.XA CN202211630725A CN115856549A CN 115856549 A CN115856549 A CN 115856549A CN 202211630725 A CN202211630725 A CN 202211630725A CN 115856549 A CN115856549 A CN 115856549A
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周丹
杨贤
姜烁
马志钦
邰彬
林春耀
蔡玲珑
李兴旺
靳宇晖
舒想
廖梓豪
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Abstract

本发明公开了一种变压器局部放电检测定位方法、装置及系统。该方法包括：在变压器产生局部放电时，通过特高频传感器采集电磁波信号，得到局部放电电磁波信号，通过超声波传感器采集超声波信号，得到局部放电超声波信号；根据局部放电电磁波信号和局部放电超声波信号的传播时延，计算局部放电超声波信号相对于局部放电电磁波信号的传播时延，得到相对传播时延；根据相对传播时延，计算变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，并基于变压器的结构，根据变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，定位变压器的局部放电源的位置。本发明能够联合电磁波信号和超声波信号进行变压器局部放电检测定位，提高变压器局部放电的检测灵敏性和定位精准性。

Description

一种变压器局部放电检测定位方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及变压器放电检测技术领域，尤其一种变压器局部放电检测定位方法、装置及系统。
背景技术
大型电力变压器是电力系统中的重要设备，其运行的安全可靠性直接影响电力系统运行的稳定性和可靠性。大型电力变压器多为油浸式电力变压器，虽然在设计上具有足够的电气强度和优良的机械性能，但是受制造过程中偶然因素的影响容易产生气泡、裂缝、悬浮导电质点和电极毛刺等局部缺陷，这些局部缺陷会造成绝缘体内部或表面出现某些区域电场强度高于平均电场强度的现象，在局部发生击穿，产生局部放电。局部放电既是引起绝缘劣化的主要原因，又是绝缘劣化的重要征兆。
目前，主要应用变压器局部放电检测装置检测变压器产生的局部放电，当检测到变压器的局部放电量超出标准时由技术人员凭借自身专业知识及试验经验进一步定位变压器的局部放电源。而国内外现有的变压器局部放电检测装置大都只能采用高频、超声、特高频或振动等单种检测手段，不能综合多种信号全面反映变压器的运行状况，难以灵敏检测变压器产生的局部放电，且依赖于人工定位变压器的局部放电源，更难精准定位变压器的局部放电源。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种变压器局部放电检测定位方法、装置及系统，能够联合电磁波信号和超声波信号进行变压器局部放电检测定位，提高变压器局部放电的检测灵敏性和定位精准性。
为了解决上述技术问题，第一方面，本发明一实施例提供一种变压器局部放电检测定位方法，包括：
在变压器产生局部放电时，通过特高频传感器采集电磁波信号，得到局部放电电磁波信号，以及通过超声波传感器采集超声波信号，得到局部放电超声波信号；
根据所述局部放电电磁波信号的传播时延和所述局部放电超声波信号的传播时延，计算所述局部放电超声波信号相对于所述局部放电电磁波信号的传播时延，得到相对传播时延；
根据所述相对传播时延，计算所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离，并基于所述变压器的结构，根据所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离，定位所述变压器的局部放电源的位置。
进一步地，所述相对传播时延为：
Δt＝t2-t1；
其中，Δt为所述相对传播时延，t1为所述局部放电电磁波信号的传播时延，t2为所述局部放电超声波信号的传播时延。
进一步地，在所述根据所述局部放电电磁波信号的传播时延和所述局部放电超声波信号的传播时延，计算所述局部放电超声波信号相对于所述局部放电电磁波信号的传播时延，得到相对传播时延之后，还包括：
根据所述变压器的金属边界条件，对所述相对传播时延进行修正处理，得到修正后的相对传播时延，以将所述相对传播时延更新为所述修正后的相对传播时延。
进一步地，所述修正后的相对传播时延为：
ΔtA-E＝α·Δt+β；
其中，ΔtA-E为所述修正后的相对传播时延，Δt为所述相对传播时延，α为所述局部放电超声波信号传播过程中受到所述变压器的金属边界条件影响的影响因子，β为所述局部放电电磁波信号传播过程中受到所述变压器的金属边界条件影响的影响因子。
进一步地，所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离为：
SA＝Δt·vA；
其中，SA为所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离，Δt为所述相对传播时延，vA为超声波的声速。
进一步地，在所述根据所述相对传播时延，计算所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离之后，还包括：
将所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离作为当前次局部放电测距进行存储。
进一步地，在所述基于所述变压器的结构，根据所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离，定位所述变压器的局部放电源的位置之前，还包括：
获取若干个历史次局部放电测距，结合所有所述历史次局部放电测距和所述当前次局部放电测距进行算术平均值计算，得到平均距离，以将所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离更新为所述平均距离。
进一步地，所述平均距离为：
Figure BDA0003999480940000031
其中，S为所述平均距离，
Figure BDA0003999480940000032
为第i次局部放电测距，i＝1,2,...,n，n为局部放电的总次数。
第二方面，本发明一实施例提供一种变压器局部放电检测定位装置，包括：
传感器信号采集模块，用于在变压器产生局部放电时，通过特高频传感器采集电磁波信号，得到局部放电电磁波信号，以及通过超声波传感器采集超声波信号，得到局部放电超声波信号；
相对传播时延计算模块，用于根据所述局部放电电磁波信号的传播时延和所述局部放电超声波信号的传播时延，计算所述局部放电超声波信号相对于所述局部放电电磁波信号的传播时延，得到相对传播时延；
局部放电源定位模块，用于根据所述相对传播时延，计算所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离，并基于所述变压器的结构，根据所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离，定位所述变压器的局部放电源的位置。
第三方面，本发明一实施例提供一种变压器局部放电检测定位系统，包括特高频传感器、超声波传感器、示波器和控制器；所述特高频传感器和所述超声波传感器的输出端分别与所述示波器的输入端连接，所述示波器的输出端与所述控制器的输入端连接；
所述控制器，用于执行如上所述的变压器局部放电检测定位方法。
相比于现有技术，本发明的实施例，具有如下有益效果：
通过在变压器产生局部放电时，通过特高频传感器采集电磁波信号，得到局部放电电磁波信号，以及通过超声波传感器采集超声波信号，得到局部放电超声波信号；根据局部放电电磁波信号的传播时延和局部放电超声波信号的传播时延，计算局部放电超声波信号相对于局部放电电磁波信号的传播时延，得到相对传播时延；根据相对传播时延，计算变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，并基于变压器的结构，根据变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，定位变压器的局部放电源的位置，能够联合电磁波信号和超声波信号进行变压器局部放电检测定位，提高变压器局部放电的检测灵敏性和定位精准性。
附图说明
图1为本发明第一实施例中的一种变压器局部放电检测定位方法的流程示意图；
图2为本发明第一实施例中示例的局部放电电磁波信号的示意图；
图3为本发明第一实施例中示例的局部放电超声波信号的示意图；
图4为本发明第一实施例中示例的一种变压器局部放电检测定位方法的数据流图；
图5为本发明第二实施例中的一种变压器局部放电检测定位装置的结构示意图；
图6为本发明第三实施例中的一种变压器局部放电检测定位系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，文中的步骤编号，仅为了方便具体实施例的解释，不作为限定步骤执行先后顺序的作用。本实施例提供的方法可以由相关的终端设备执行，且下文均以控制器作为执行主体为例进行说明。
如图1所示，第一实施例提供一种变压器局部放电检测定位方法，包括步骤S1～S3：
S1、在变压器产生局部放电时，通过特高频传感器采集电磁波信号，得到局部放电电磁波信号，以及通过超声波传感器采集超声波信号，得到局部放电超声波信号；
S2、根据局部放电电磁波信号的传播时延和局部放电超声波信号的传播时延，计算局部放电超声波信号相对于局部放电电磁波信号的传播时延，得到相对传播时延；
S3、根据相对传播时延，计算变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，并基于变压器的结构，根据变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，定位变压器的局部放电源的位置。
作为示例性地，在步骤S1中，在变压器的套管底座处布置特高频传感器，在变压器的箱体侧壁处布置超声波传感器，特高频传感器和超声波传感器均通过同轴电缆与示波器连接，示波器与控制器连接，使得控制器可直接获取时域信号，具体地，特高频传感器通过50Ω阻抗的同轴电缆引出，频率响应曲线衰减或增益不超过3dB的频段为5Hz～200MHz，根据现场背景噪声设置触发阈值，以避免背景噪声信号的干扰。在变压器产生局部放电时，通过特高频传感器采集电磁波信号，得到局部放电电磁波信号，同时通过超声波传感器采集超声波信号，得到局部放电超声波信号，局部放电电磁波信号D(t)如图2所示，局部放电超声波信号C(t)如图3所示。
在步骤S2中，对于局部放电电磁波信号，根据检测到的局部放电电磁波信号的起始时刻和最大信号值的对应时刻，确定局部放电电磁波信号的传播时延，同样地，对于局部放电超声波信号，根据检测到的局部放电超声波信号的起始时刻和最大信号值的对应时刻，确定局部放电超声波信号的传播时延。根据局部放电电磁波信号的传播时延和局部放电超声波信号的传播时延，计算局部放电超声波信号相对于局部放电电磁波信号的传播时延，得到相对传播时延。
在步骤S3中，根据相对传播时延和超声波的声速，计算变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，并基于变压器的结构，根据变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，定位变压器的局部放电源的位置。
本实施例通过在变压器产生局部放电时采集局部放电电磁波信号和局部放电超声波信号，综合局部放电电磁波信号和局部放电超声波信号全面反映变压器的运行状况，根据局部放电超声波信号相对于局部放电电磁波信号的传播时延来计算变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，定位变压器的局部放电源的位置，能够联合电磁波信号和超声波信号进行变压器局部放电检测定位，提高变压器局部放电的检测灵敏性和定位精准性。
在优选的实施例当中，相对传播时延为：
Δt＝t2-t1(1)；
其中，Δt为相对传播时延，t1为局部放电电磁波信号的传播时延，t2为局部放电超声波信号的传播时延。
作为示例性地，考虑到超声波信号在各类介质中的传播速度远小于电磁波信号在各类介质中的传播速度，电磁波信号在各类介质中的传播时间可以忽略不记，选择以局部放电电磁波信号的传播时延为基准，根据局部放电电磁波信号的传播时延和局部放电超声波信号的传播时延，计算局部放电超声波信号相对于局部放电电磁波信号的传播时延，得到相对传播时延，即：
Δt＝t2-t1(1)；
式(1)中，Δt为相对传播时延，t1为局部放电电磁波信号的传播时延，t2为局部放电超声波信号的传播时延。
本实施例通过以局部放电电磁波信号的传播时延为基准，将局部放电超声波信号相对于局部放电电磁波信号的传播时延作为相对传播时延，能够进一步提高变压器局部放电的定位精准性。
在优选的实施例当中，在所述根据局部放电电磁波信号的传播时延和局部放电超声波信号的传播时延，计算局部放电超声波信号相对于局部放电电磁波信号的传播时延，得到相对传播时延之后，还包括：根据变压器的金属边界条件，对相对传播时延进行修正处理，得到修正后的相对传播时延，以将相对传播时延更新为修正后的相对传播时延。
在优选的实施例当中，修正后的相对传播时延为：
ΔtA-E＝α·Δt+β (2)；
其中，ΔtA-E为修正后的相对传播时延，Δt为相对传播时延，α为局部放电超声波信号传播过程中受到变压器的金属边界条件影响的影响因子，β为局部放电电磁波信号传播过程中受到变压器的金属边界条件影响的影响因子。
作为示例性地，考虑到变压器的箱体大都采用金属箱壁，局部放电电磁波信号和局部放电超声波信号在箱体内部发生扩散传播的过程中不可避免的会因这个金属箱壁发生折反射，出现局部放电电磁波信号和局部放电超声波信号的衰减现象。为了进一步提高变压器局部放电的定位精准性，需要对这一局部放电电磁波信号和局部放电超声波信号的衰减现象进行分析，用α表示局部放电超声波信号传播过程中受到变压器的金属边界条件影响的影响因子，用β表示局部放电电磁波信号传播过程中受到变压器的金属边界条件影响的影响因子，根据这一变压器的金属边界条件，对相对传播时延进行修正处理，得到修正后的相对传播时延，即：
ΔtA-E＝α·Δt+β (2)；
式(2)中，ΔtA-E为修正后的相对传播时延，Δt为相对传播时延，α为局部放电超声波信号传播过程中受到变压器的金属边界条件影响的影响因子，β为局部放电电磁波信号传播过程中受到变压器的金属边界条件影响的影响因子。
本实施例通过根据变压器的金属边界条件，对相对传播时延进行修正处理，能够进一步提高变压器局部放电的定位精准性。
在优选的实施例当中，变压器的局部放电源与超声波传感器的距离为：
SA＝Δt·vA(3)；
其中，SA为变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，Δt为相对传播时延，vA为超声波的声速。
作为示例性地，根据相对传播时延和超声波的声速，计算变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，即：
SA＝Δt·vA(3)；
式(3)中，SA为变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，Δt为相对传播时延，vA为超声波的声速。
可以理解的是，在将相对传播时延更新为修正后的相对传播时延时，变压器的局部放电源与超声波传感器的距离即为：
SA＝ΔtA-E·vA＝α·Δt·vA+β·vA(4)；
式(4)中，SA为变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，ΔtA-E为修正后的相对传播时延，Δt为相对传播时延，α为局部放电超声波信号传播过程中受到变压器的金属边界条件影响的影响因子，β为局部放电电磁波信号传播过程中受到变压器的金属边界条件影响的影响因子，vA为超声波的声速。
本实施例通过根据相对传播时延和超声波的声速，计算变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，能够快速准确地计算出变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，精准定位变压器的局部放电源的位置，进一步提高变压器局部放电的精准性。
在优选的实施例当中，在所述根据相对传播时延，计算变压器的局部放电源与超声波传感器的距离之后，还包括：将变压器的局部放电源与超声波传感器的距离作为当前次局部放电测距进行存储。
在优选的实施例当中，在所述基于变压器的结构，根据变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，定位变压器的局部放电源的位置之前，还包括：获取若干个历史次局部放电测距，结合所有历史次局部放电测距和当前次局部放电测距进行算术平均值计算，得到平均距离，以将变压器的局部放电源与超声波传感器的距离更新为平均距离。
在优选的实施例当中，平均距离为：
Figure BDA0003999480940000091
其中，S为平均距离，
Figure BDA0003999480940000092
为第i次局部放电测距，i＝1,2,...,n，n为局部放电的总次数。
作为示例性地，在变压器每次产生局部放电时，根据相对传播时延，计算变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，将变压器的局部放电源与超声波传感器的距离作为当前次局部放电测距进行存储。同时获取预设数量的历史次局部放电测距，比如前三次局部放电测距，结合所有历史次局部放电测距和当前次局部放电测距进行算术平均值计算，得到平均距离，以将变压器的局部放电源与超声波传感器的距离更新为平均距离，即：
Figure BDA0003999480940000093
式(5)中，S为平均距离，
Figure BDA0003999480940000094
为第i次局部放电测距，i＝1,2,...,n，n为局部放电的总次数。
此后，基于变压器的结构，根据变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，也就是平均距离，定位变压器的局部放电源的位置。
可以理解的是，在将相对传播时延更新为修正后的相对传播时延时，变压器的局部放电源与超声波传感器的距离即为：
Figure BDA0003999480940000095
式(6)中，S为平均距离，
Figure BDA0003999480940000096
为第i次局部放电测距，i＝1,2,...,n，n为局部放电的总次数，Δti为变压器第i次产生局部放电时得到的相对传播时延，α为局部放电超声波信号传播过程中受到变压器的金属边界条件影响的影响因子，β为局部放电电磁波信号传播过程中受到变压器的金属边界条件影响的影响因子，vA为超声波的声速。
为了实现多次计算变压器的局部放电源与超声波传感器的距离来求取平均距离，也可选用可生成多路局部放电超声波信号的超声波传感器，直接针对每一路局部放电超声波信号，按步骤S1～S2进行处理，得到多路局部放电超声波信号对应的相对传播时延，分别根据每一路局部放电超声波信号对应的相对传播时延，计算变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，得到多个变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，结合所有变压器的局部放电源与超声波传感器的距离进行算术平均值计算，得到平均距离，以将平均距离作为最终判定的变压器的局部放电源与超声波传感器的距离。
例如，选用光纤超声波传感器，光纤超声波传感器包括1550nm超窄线宽激光器、光纤环形器、2×2光纤耦合器、光电平衡探测器、滤波器、积分器、相位调制器、法拉第旋转反射镜，光纤超声波传感器为3路，可生成3路局部放电超声波信号。
本实施例通过多次计算变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，结合多个变压器的局部放电源与超声波传感器的距离求取平均距离，以平均距离作为最终判定的变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，能够进一步提高变压器局部放电的定位精准性。
为了更清楚地说明第一实施例提供的变压器局部放电检测定位方法，应用所述变压器局部放电检测定位方法对220kV变压器进行局部放电检测定位，所述变压器局部放电检测定位方法的数据流图如图4所示。
在变压器的套管底座处布置特高频传感器，在变压器的箱体侧壁处布置超声波传感器，特高频传感器和超声波传感器均通过同轴电缆与示波器连接，示波器与控制器连接，使得控制器可直接获取时域信号。根据现场背景噪声设置触发阈值，以避免背景噪声信号的干扰。对220kV变压器施加人工局部放电信号，在变压器产生局部放电时，通过特高频传感器采集电磁波信号，得到局部放电电磁波信号，同时通过超声波传感器采集超声波信号，得到局部放电超声波信号。
根据局部放电电磁波信号的传播时延和局部放电超声波信号的传播时延，按式(1)计算局部放电超声波信号相对于局部放电电磁波信号的传播时延，得到理想情况下的相对传播时延Δt＝0.37ms。
考虑变压器的金属边界条件的影响，取局部放电超声波信号传播过程中受到变压器的金属边界条件影响的影响因子α＝1.32，取局部放电电磁波信号传播过程中受到变压器的金属边界条件影响的影响因子β＝0.006，根据变压器的金属边界条件，按式(2)对相对传播时延进行修正处理，得到修正后的相对传播时延，以将相对传播时延更新为修正后的相对传播时延ΔtA-E＝α·Δt+β＝1.32*0.37+0.006＝0.494ms。
根据相对传播时延和超声波的声速，按式(4)计算变压器的局部放电源与超声波传感器的距离SA＝ΔtA-E·vA＝0.494*340＝167.96mm，重复多次采样，针对每一局部放电超声波信号，计算变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，按式(6)对所有变压器的局部放电源与超声波传感器的距离进行算术平均值计算，将计算得到的平均距离作为最终判定的变压器的局部放电源与超声波传感器的距离
Figure BDA0003999480940000111
基于变压器的结构，根据最终判定的变压器的局部放电源与超声波传感器的距离S，确定变压器的局部放电源的具体位置为B相低压绕组内侧，从而能够针对性地对局部放电源进行排查治理，同时也证明了所述变压器局部放电检测定位方法的有效性和可行性。
基于与第一实施例相同的发明构思，第二实施例提供如图5所示的一种变压器局部放电检测定位装置，包括：传感器信号采集模块21，用于在变压器产生局部放电时，通过特高频传感器采集电磁波信号，得到局部放电电磁波信号，以及通过超声波传感器采集超声波信号，得到局部放电超声波信号；相对传播时延计算模块22，用于根据局部放电电磁波信号的传播时延和局部放电超声波信号的传播时延，计算局部放电超声波信号相对于局部放电电磁波信号的传播时延，得到相对传播时延；局部放电源定位模块23，用于根据相对传播时延，计算变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，并基于变压器的结构，根据变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，定位变压器的局部放电源的位置。
在优选的实施例当中，相对传播时延为：
Δt＝t2-t1(7)；
其中，Δt为相对传播时延，t1为局部放电电磁波信号的传播时延，t2为局部放电超声波信号的传播时延。
在优选的实施例当中，相对传播时延计算模块22，还用于在所述根据局部放电电磁波信号的传播时延和局部放电超声波信号的传播时延，计算局部放电超声波信号相对于局部放电电磁波信号的传播时延，得到相对传播时延之后，根据变压器的金属边界条件，对相对传播时延进行修正处理，得到修正后的相对传播时延，以将相对传播时延更新为修正后的相对传播时延。
在优选的实施例当中，修正后的相对传播时延为：
ΔtA-E＝α·Δt+β (8)；
其中，ΔtA-E为修正后的相对传播时延，Δt为相对传播时延，α为局部放电超声波信号传播过程中受到变压器的金属边界条件影响的影响因子，β为局部放电电磁波信号传播过程中受到变压器的金属边界条件影响的影响因子。
在优选的实施例当中，变压器的局部放电源与超声波传感器的距离为：
SA＝Δt·vA(9)；
其中，SA为变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，Δt为相对传播时延，vA为超声波的声速。
在优选的实施例当中，局部放电源定位模块23，还用于在所述根据相对传播时延，计算变压器的局部放电源与超声波传感器的距离之后，将变压器的局部放电源与超声波传感器的距离作为当前次局部放电测距进行存储。
在优选的实施例当中，局部放电源定位模块23，还用于在所述基于变压器的结构，根据变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，定位变压器的局部放电源的位置之前，获取若干个历史次局部放电测距，结合所有历史次局部放电测距和当前次局部放电测距进行算术平均值计算，得到平均距离，以将变压器的局部放电源与超声波传感器的距离更新为平均距离。
在优选的实施例当中，平均距离为：
Figure BDA0003999480940000131
其中，S为平均距离，
Figure BDA0003999480940000132
为第i次局部放电测距，i＝1,2,...,n，n为局部放电的总次数。
基于与第一实施例相同的发明构思，第三实施例提供如图6所示的一种变压器局部放电检测定位系统，包括特高频传感器31、超声波传感器32、示波器33和控制器34；特高频传感器31和超声波传感器32的输出端分别与示波器33的输入端连接，示波器33的输出端与控制器34的输入端连接；控制器34，用于执行如第一实施例所述的变压器局部放电检测定位方法，且能达到与之相同的有益效果。
综上所述，实施本发明的实施例，具有如下有益效果：
通过在变压器产生局部放电时，通过特高频传感器采集电磁波信号，得到局部放电电磁波信号，以及通过超声波传感器采集超声波信号，得到局部放电超声波信号；根据局部放电电磁波信号的传播时延和局部放电超声波信号的传播时延，计算局部放电超声波信号相对于局部放电电磁波信号的传播时延，得到相对传播时延；根据相对传播时延，计算变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，并基于变压器的结构，根据变压器的局部放电源与超声波传感器的距离，定位变压器的局部放电源的位置，能够联合电磁波信号和超声波信号进行变压器局部放电检测定位，提高变压器局部放电的检测灵敏性和定位精准性。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

Claims (10)

1.一种变压器局部放电检测定位方法，其特征在于，包括：
在变压器产生局部放电时，通过特高频传感器采集电磁波信号，得到局部放电电磁波信号，以及通过超声波传感器采集超声波信号，得到局部放电超声波信号；
根据所述局部放电电磁波信号的传播时延和所述局部放电超声波信号的传播时延，计算所述局部放电超声波信号相对于所述局部放电电磁波信号的传播时延，得到相对传播时延；
根据所述相对传播时延，计算所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离，并基于所述变压器的结构，根据所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离，定位所述变压器的局部放电源的位置。
2.如权利要求1所述的变压器的局部放电检测定位方法，其特征在于，所述相对传播时延为：
Δt＝t2-t1；
其中，Δt为所述相对传播时延，t1为所述局部放电电磁波信号的传播时延，t2为所述局部放电超声波信号的传播时延。
3.如权利要求1所述的变压器局部放电检测定位方法，其特征在于，在所述根据所述局部放电电磁波信号的传播时延和所述局部放电超声波信号的传播时延，计算所述局部放电超声波信号相对于所述局部放电电磁波信号的传播时延，得到相对传播时延之后，还包括：
根据所述变压器的金属边界条件，对所述相对传播时延进行修正处理，得到修正后的相对传播时延，以将所述相对传播时延更新为所述修正后的相对传播时延。
4.如权利要求3所述的变压器局部放电检测定位方法，其特征在于，所述修正后的相对传播时延为：
ΔtA-E＝α·Δt+β；
其中，ΔtA-E为所述修正后的相对传播时延，Δt为所述相对传播时延，α为所述局部放电超声波信号传播过程中受到所述变压器的金属边界条件影响的影响因子，β为所述局部放电电磁波信号传播过程中受到所述变压器的金属边界条件影响的影响因子。
5.如权利要求1所述的变压器局部放电检测定位方法，其特征在于，所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离为：
SA＝Δt·vA；
其中，SA为所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离，Δt为所述相对传播时延，vA为超声波的声速。
6.如权利要求1所述的变压器局部放电检测定位方法，其特征在于，在所述根据所述相对传播时延，计算所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离之后，还包括：
将所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离作为当前次局部放电测距进行存储。
7.如权利要求6所述的变压器局部放电检测定位方法，其特征在于，在所述基于所述变压器的结构，根据所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离，定位所述变压器的局部放电源的位置之前，还包括：
获取若干个历史次局部放电测距，结合所有所述历史次局部放电测距和所述当前次局部放电测距进行算术平均值计算，得到平均距离，以将所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离更新为所述平均距离。
8.如权利要求7所述的变压器局部放电检测定位方法，其特征在于，所述平均距离为：
Figure FDA0003999480930000031
其中，S为所述平均距离，
Figure FDA0003999480930000032
为第i次局部放电测距，i＝1,2,...,n，n为局部放电的总次数。
9.一种变压器局部放电检测定位装置，其特征在于，包括：
传感器信号采集模块，用于在变压器产生局部放电时，通过特高频传感器采集电磁波信号，得到局部放电电磁波信号，以及通过超声波传感器采集超声波信号，得到局部放电超声波信号；
相对传播时延计算模块，用于根据所述局部放电电磁波信号的传播时延和所述局部放电超声波信号的传播时延，计算所述局部放电超声波信号相对于所述局部放电电磁波信号的传播时延，得到相对传播时延；
局部放电源定位模块，用于根据所述相对传播时延，计算所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离，并基于所述变压器的结构，根据所述变压器的局部放电源与所述超声波传感器的距离，定位所述变压器的局部放电源的位置。
10.一种变压器局部放电检测定位系统，其特征在于，包括特高频传感器、超声波传感器、示波器和控制器；所述特高频传感器和所述超声波传感器的输出端分别与所述示波器的输入端连接，所述示波器的输出端与所述控制器的输入端连接；
所述控制器，用于执行如权利要求1至8任一项所述的变压器局部放电检测定位方法。
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