CN117434400A - 变压器内部的局部放电定位方法及装置、存储介质、设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种变压器内部的局部放电定位方法及装置、存储介质、计算机设备，该方法包括：监测目标变压器的内部是否存在局部放电问题；当监测到目标变压器的内部存在局部放电问题时，基于预设的初步定位法，在所述目标变压器的内部对局部放电源的所在位置进行初步定位，确定局部放电源对应的初步定位区域；基于预设的精确定位法，在所述初步定位区域中对局部放电源的所在位置进行精确定位，确定局部放电源的精确定位信息。本申请适用于各类变压器内部放电源的准确定位。具有快速定位变压器内部放电源的能力，解决了超声定位方法需在整个变压器反复移动传感器导致的定位速度慢、检测效率低的问题，尤其适用于高电压等级、大容量的大型变压器。
Description
技术领域
本申请涉及变压器技术领域，尤其是涉及到一种变压器内部的局部放电定位方法及装置、存储介质、计算机设备。
背景技术
局部放电是变压器绝缘介质局部区域击穿导致的放电现象，虽不会立即导致绝缘的整体击穿，但任其发展终将导致薄弱位置的绝缘失效，因此，及时发现变压器存在的局部放电源，并对诱发放电的缺陷进行修复，对于保障变压器可靠运行有重要意义。变压器内部局部放电的的检测定位方法包括脉冲电流法、特高频检测法、高频电流法、超声检测法、油中溶解气体分析法、光学检测法等。其中，光学检测法需在变压器内部预置光学传感器，整体上仍处于探索试用阶段；高频电流法、油中溶解气体分析法从原理上就不具备准确定位放电源的能力；特高频检测法对检测设备的采用频率要求高，特高频信号在变压器内的传播特性复杂，导致现阶段难以用于准确定位。超声检测法虽常用于变压器局部放电的准确定位，但由于超声信号在变压器内衰减较快，仅能在临近放电源的有限区域才能够检测到超声信号，这导致常需要在变压器箱体多次移动传感器才可能确定放电源位置，效率极低，对于大型电力变压器更是如此；而对于超特高压变压器，由于绝缘裕度相对较低，局放起始后进一步发展相对较快，反复移动传感器定位将不可避免增加变压器绝缘失效风险，迫切需要一种快速的局部放电定位方法。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种变压器内部的局部放电定位方法及装置、存储介质、计算机设备，适用于各类变压器内部放电源的准确定位。
根据本申请的一个方面，提供了一种变压器内部的局部放电定位方法，所述方法包括：
监测目标变压器的内部是否存在局部放电问题；
当监测到目标变压器的内部存在局部放电问题时，基于预设的初步定位法，在所述目标变压器的内部对局部放电源的所在位置进行初步定位，确定局部放电源对应的初步定位区域；
基于预设的精确定位法，在所述初步定位区域中对局部放电源的所在位置进行精确定位，确定局部放电源的精确定位信息。
可选地，所述监测目标变压器的内部是否存在局部放电问题，包括：
获取所述目标变压器的油中溶解气体含量及其增量特征，并根据所述油中溶解气体含量及其增量特征判断所述目标变压器是否存在放电类缺陷，当判断存在放电类缺陷时，确定存在局部放电问题；和/或，
获取所述目标变压器内部设置的光学传感器的输出信号，并在判断所述输出信号为异常光信号时，确定存在局部放电问题；和/或，
获取在第一预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第一信号，并在持续检测到的第一数量的第一信号中至少存在第二数量的幅值大于背景幅值的第一放电信号时，确定存在局部放电问题，其中，所述第一预设检测位置包括套管末屏位置；和/或，
获取在第二预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第二信号，并在持续检测到的第三数量的第二信号中至少存在第四数量的幅值大于背景幅值的第二放电信号、且第二信号与所述目标变压器承受电压的频率具有相关性或第二信号的信号极性与放电极性关系一致时，确定存在局部放电问题，其中，所述第二预设检测位置包括套管末屏位置、铁心位置、夹件位置、绕组接地引线位置中至少一种；和/或，
获取在所述目标变压器的外部第三预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的外部信号以及在第四预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的内部信号，并在持续检测到的第五数量的内部信号中至少存在第六数量的幅值大于背景幅值的第三放电信号、但未检测到与所述第三放电信号对应的外部信号时，确定存在局部放电问题，其中，所述第三预设检测位置包括变压器油箱外部临近区域，所述第四预设检测位置包括人孔位置、手孔位置、注油口位置、放油口位置、套管升高座密封位置、油箱箱沿密封位置中至少一种。
可选地，所述基于预设的初步定位法，在所述目标变压器的内部对局部放电源的所在位置进行初步定位，确定局部放电源对应的初步定位区域，包括：
在所述目标变压器的各取油位置处取得绝缘油并测试油中溶解气体含量，根据各取油位置处油中溶解气体含量对应的浓度和流向，确定浓度最高的取油位置对应的来油方向区域作为所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取所述目标变压器内部设置的光学传感器的输出信号，并确定输出信号中属于异常光信号且幅值最大的输出信号对应的光学传感器所在区域作为所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取在第一预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第三信号，确定所述第三信号对应的幅值、传递比以及极性关系，在最大幅值对应的检测端子与地之间或在幅值比例最大对应的两个检测端子之间，识别传递比和极性关系与方波均满足第一相似性条件的第三信号对应的第一位置，基于第一位置确定所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取在第二预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第四信号，确定所述第四信号对应的幅值、传递比以及极性关系，在最大幅值对应的检测端子与地之间或在幅值比例最大对应的两个检测端子之间，识别传递比和极性关系与方波均满足第二相似性条件的第四信号对应的第二位置，基于第二位置确定所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取在第四预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第五信号，根据第四预设检测位置以及第五信号的时差关系或时序关系，确定所述局部放电源对应的初步定位区域。
可选地，所述基于预设的精确定位法，在所述初步定位区域中对局部放电源的所在位置进行精确定位，确定局部放电源的精确定位信息，包括：
以预设间距在所述目标变压器的油箱外壁与所述初步定位区域相对应的区域布置多个超声传感器，当任一超声传感器持续检测到的第七数量的超声信号中至少存在第八数量的幅值大于背景幅值的超声信号时，将其他位置的超声传感器移动至所述任一超声传感器的附近位置，并基于移动后的超声传感器测得信号的时差关系，确定局部放电源的精确定位信息。
可选地，所述方法还包括：
若所述超声传感器无法检测到超声信号或者利用超声信号对局部放电源定位失败，则通过化学分析法、特高频检测法或光学检测法中至少一种确定所述初步定位区域对应的空间位置，通过脉冲电流法、高频电流法确定所述初步定位区域对应的电气位置，根据所述目标变压器的内部结构特征、所述空间位置以及所述电气位置，确定局部放电源的精确定位信息。
可选地，所述获取在第一预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第一信号之后，所述方法还包括：
通过紫外线放电检测仪对所述目标变压器的高压区域以及高压临近区域进行处置；
若处置后仍能检测到第一放电信号，则确定存在局部放电问题。
可选地，所述若处置后仍能检测到第一放电信号，则确定存在局部放电问题，包括：
若处置后仍能检测到第一放电信号，则判断第一放电信号是否符合预设的干扰信号特征，其中，干扰信号特征为在变压器电源合闸且试验电压最低的离线试验过程中检测到的脉冲信号的信号特征；
若符合预设的干扰信号特征，则确定存在局部放电问题。
根据本申请的另一方面，提供了一种变压器内部的局部放电定位装置，所述装置包括：
监测模块，用于监测目标变压器的内部是否存在局部放电问题；
初步定位模块，用于当监测到目标变压器的内部存在局部放电问题时，基于预设的初步定位法，在所述目标变压器的内部对局部放电源的所在位置进行初步定位，确定局部放电源对应的初步定位区域；
精确定位模块，用于基于预设的精确定位法，在所述初步定位区域中对局部放电源的所在位置进行精确定位，确定局部放电源的精确定位信息。
可选地，所述监测模块，用于：
获取所述目标变压器的油中溶解气体含量及其增量特征，并根据所述油中溶解气体含量及其增量特征判断所述目标变压器是否存在放电类缺陷，当判断存在放电类缺陷时，确定存在局部放电问题；和/或，
获取所述目标变压器内部设置的光学传感器的输出信号，并在判断所述输出信号为异常光信号时，确定存在局部放电问题；和/或，
获取在第一预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第一信号，并在持续检测到的第一数量的第一信号中至少存在第二数量的幅值大于背景幅值的第一放电信号时，确定存在局部放电问题，其中，所述第一预设检测位置包括套管末屏位置；和/或，
获取在第二预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第二信号，并在持续检测到的第三数量的第二信号中至少存在第四数量的幅值大于背景幅值的第二放电信号、且第二信号与所述目标变压器承受电压的频率具有相关性或第二信号的信号极性与放电极性关系一致时，确定存在局部放电问题，其中，所述第二预设检测位置包括套管末屏位置、铁心位置、夹件位置、绕组接地引线位置中至少一种；和/或，
获取在所述目标变压器的外部第三预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的外部信号以及在第四预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的内部信号，并在持续检测到的第五数量的内部信号中至少存在第六数量的幅值大于背景幅值的第三放电信号、但未检测到与所述第三放电信号对应的外部信号时，确定存在局部放电问题，其中，所述第三预设检测位置包括变压器油箱外部临近区域，所述第四预设检测位置包括人孔位置、手孔位置、注油口位置、放油口位置、套管升高座密封位置、油箱箱沿密封位置中至少一种。
可选地，所述初步定位模块，用于：
在所述目标变压器的各取油位置处取得绝缘油并测试油中溶解气体含量，根据各取油位置处油中溶解气体含量对应的浓度和流向，确定浓度最高的取油位置对应的来油方向区域作为所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取所述目标变压器内部设置的光学传感器的输出信号，并确定输出信号中属于异常光信号且幅值最大的输出信号对应的光学传感器所在区域作为所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取在第一预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第三信号，确定所述第三信号对应的幅值、传递比以及极性关系，在最大幅值对应的检测端子与地之间或在幅值比例最大对应的两个检测端子之间，识别传递比和极性关系与方波均满足第一相似性条件的第三信号对应的第一位置，基于第一位置确定所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取在第二预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第四信号，确定所述第四信号对应的幅值、传递比以及极性关系，在最大幅值对应的检测端子与地之间或在幅值比例最大对应的两个检测端子之间，识别传递比和极性关系与方波均满足第二相似性条件的第四信号对应的第二位置，基于第二位置确定所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取在第四预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第五信号，根据第四预设检测位置以及第五信号的时差关系或时序关系，确定所述局部放电源对应的初步定位区域。
可选地，所述精确定位模块，用于：
以预设间距在所述目标变压器的油箱外壁与所述初步定位区域相对应的区域布置多个超声传感器，当任一超声传感器持续检测到的第七数量的超声信号中至少存在第八数量的幅值大于背景幅值的超声信号时，将其他位置的超声传感器移动至所述任一超声传感器的附近位置，并基于移动后的超声传感器测得信号的时差关系，确定局部放电源的精确定位信息。
可选地，所述精确定位模块，用于：
若所述超声传感器无法检测到超声信号或者利用超声信号对局部放电源定位失败，则通过化学分析法、特高频检测法或光学检测法中至少一种确定所述初步定位区域对应的空间位置，通过脉冲电流法、高频电流法确定所述初步定位区域对应的电气位置，根据所述目标变压器的内部结构特征、所述空间位置以及所述电气位置，确定局部放电源的精确定位信息。
可选地，所述监测模块，还用于：
通过紫外线放电检测仪对所述目标变压器的高压区域以及高压临近区域进行处置；
若处置后仍能检测到第一放电信号，则确定存在局部放电问题。
可选地，所述监测模块，还用于：
若处置后仍能检测到第一放电信号，则判断第一放电信号是否符合预设的干扰信号特征，其中，干扰信号特征为在变压器电源合闸且试验电压最低的离线试验过程中检测到的脉冲信号的信号特征；
若符合预设的干扰信号特征，则确定存在局部放电问题。
依据本申请又一个方面，提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述变压器内部的局部放电定位方法。
依据本申请再一个方面，提供了一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述变压器内部的局部放电定位方法。
借由上述技术方案，本申请提供的一种变压器内部的局部放电定位方法及装置、存储介质、计算机设备，适用于各类变压器内部放电源的准确定位。具有快速定位变压器内部放电源的能力，解决了现有超声定位方法需在整个变压器反复移动传感器导致的定位速度慢、检测效率低的问题，尤其适用于高电压等级、大容量的大型变压器。针对位于绕组内部、放电量幅值较小的放电源，由于信号衰减，传统超声传感器难以在油箱外壁检测到信号的情况，本方法亦具有检测能力，且可根据多种初步定位方法结果，综合分析获得相对准确的局放源位置。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了本申请实施例提供的一种变压器内部的局部放电定位方法的流程示意图；
图2示出了本申请实施例提供的一种变压器内部的局部放电定位装置的结构示意图；
图3示出了本申请实施例提供的一种计算机设备的装置结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实施例中提供了一种变压器内部的局部放电定位方法，如图1所示，该方法包括：
步骤101，监测目标变压器的内部是否存在局部放电问题。
步骤102，当监测到目标变压器的内部存在局部放电问题时，基于预设的初步定位法，在所述目标变压器的内部对局部放电源的所在位置进行初步定位，确定局部放电源对应的初步定位区域。
步骤103，基于预设的精确定位法，在所述初步定位区域中对局部放电源的所在位置进行精确定位，确定局部放电源的精确定位信息。
本申请实施例提出了一种局部放电快速定位方法，基于特高频检测法、高频电流法脉冲电流法、光学检测法、化学检测法等对局部放电源位置进行初步判断，再使用超声检测法对局部放电源位置进行准确定位，可以大幅提升局放定位的时效性。具体地，将变压器局放检测定位分为局放判断(判断是否存在局部放电问题)、初步定位和精确定位三个部分：1)局放判断，主要目的是明确变压器内部是否存在局放；2)初步定位，主要目的是确定局部放电源在变压器内部的大致位置，缩小后续精确定位的范围；3)精确定位，主要目的是在初步定位的区域细化排查，确定局放源的准确位置。
通过应用本实施例的技术方案，适用于各类变压器内部放电源的准确定位。具有快速定位变压器内部放电源的能力，解决了现有超声定位方法需在整个变压器反复移动传感器导致的定位速度慢、检测效率低的问题，尤其适用于高电压等级、大容量的大型变压器。针对位于绕组内部、放电量幅值较小的放电源，由于信号衰减，传统超声传感器难以在油箱外壁检测到信号的情况，本方法亦具有检测能力，且可根据多种初步定位方法结果，综合分析获得相对准确的局放源位置。
本申请实施例中，局放判断可以采用以下一种或多种方法完成，可选地，步骤101包括：
获取所述目标变压器的油中溶解气体含量及其增量特征，并根据所述油中溶解气体含量及其增量特征判断所述目标变压器是否存在放电类缺陷，当判断存在放电类缺陷时，确定存在局部放电问题；和/或，
获取所述目标变压器内部设置的光学传感器的输出信号，并在判断所述输出信号为异常光信号时，确定存在局部放电问题；和/或，
获取在第一预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第一信号，并在持续检测到的第一数量的第一信号中至少存在第二数量的幅值大于背景幅值的第一放电信号时，确定存在局部放电问题，其中，所述第一预设检测位置包括套管末屏位置；和/或，
获取在第二预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第二信号，并在持续检测到的第三数量的第二信号中至少存在第四数量的幅值大于背景幅值的第二放电信号、且第二信号与所述目标变压器承受电压的频率具有相关性或第二信号的信号极性与放电极性关系一致时，确定存在局部放电问题，其中，所述第二预设检测位置包括套管末屏位置、铁心位置、夹件位置、绕组接地引线位置中至少一种；和/或，
获取在所述目标变压器的外部第三预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的外部信号以及在第四预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的内部信号，并在持续检测到的第五数量的内部信号中至少存在第六数量的幅值大于背景幅值的第三放电信号、但未检测到与所述第三放电信号对应的外部信号时，确定存在局部放电问题，其中，所述第三预设检测位置包括变压器油箱外部临近区域，所述第四预设检测位置包括人孔位置、手孔位置、注油口位置、放油口位置、套管升高座密封位置、油箱箱沿密封位置中至少一种。
在该实施例中，局放判断可以采用以下一种或多种方法完成：
1.化学检测法。主要是油中溶解气体分析法，根据变压器油中溶解气体含量及其增量特征，当使用气体含量比值法或特征气体法判断存在放电类缺陷时，认为变压器内部存在局放。
2.光学检测法。根据内置于变压器的光学传感器的输出信号特征，当检测到内部异常光信号时，认为变压器内部存在局放。
3.脉冲电流法。根据套管末屏等检测位置测得信号的幅值、极性关系等特征，在排除外部干扰后，当检测到重复出现的、幅值大于背景的放电信号，且信号极性与方波校准时某种内部放电极性关系完全一致时，认为变压器内部存在局放。
4.高频电流法。根据套管末屏、铁心、夹件、绕组接地引线等检测位置测得信号的幅值、极性及其与变压器承受电压的频率相关性等特征，在排除外部干扰后，当检测到重复出现的、幅值大于背景的放电信号，且信号与变压器承受电压的频率具有相关性、或信号极性与方波校准时某种内部放电极性关系完全一致时，认为变压器内部存在局放。
5.特高频检测法。根据特高频背景传感器(布置于变压器油箱外部临近区域)及特高频信号传感器(布置于人孔、手孔、注/放油口、套管升高座密封、油箱箱沿密封等可检测到变压器内部特高频信号的位置)位置及检测信号的特征，当特高频信号传感器检测到重复出现的、幅值大于背景的放电信号，但特高频背景传感器未检测到相关信号、或依据时差关系判断相关信号并非来自油箱外部空间时，认为变压器内部存在局放。
本申请实施例中，初步定位可以采用以下一种或多种方法完成，可选地，步骤102包括：
在所述目标变压器的各取油位置处取得绝缘油并测试油中溶解气体含量，根据各取油位置处油中溶解气体含量对应的浓度和流向，确定浓度最高的取油位置对应的来油方向区域作为所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取所述目标变压器内部设置的光学传感器的输出信号，并确定输出信号中属于异常光信号且幅值最大的输出信号对应的光学传感器所在区域作为所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取在第一预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第三信号，确定所述第三信号对应的幅值、传递比以及极性关系，在最大幅值对应的检测端子与地之间或在幅值比例最大对应的两个检测端子之间，识别传递比和极性关系与方波均满足第一相似性条件的第三信号对应的第一位置，基于第一位置确定所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取在第二预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第四信号，确定所述第四信号对应的幅值、传递比以及极性关系，在最大幅值对应的检测端子与地之间或在幅值比例最大对应的两个检测端子之间，识别传递比和极性关系与方波均满足第二相似性条件的第四信号对应的第二位置，基于第二位置确定所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取在第四预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第五信号，根据第四预设检测位置以及第五信号的时差关系或时序关系，确定所述局部放电源对应的初步定位区域。
在该实施例中，初步定位可以采用以下一种或多种方法完成：
1.化学检测法。主要是油中溶解气体分析法，在变压器各取油位置取得绝缘油并测试油中溶解气体含量，根据浓度差异和油流方向判断放电源的大致位置；放电源位置位于气体浓度最大值对应取油位置的来油方向区域。
2.光学检测法。根据异常信号光学传感器的对应位置进行判断；放电源位置位于检测到异常信号且幅值最大的传感器的对应区域。
3.脉冲电流法。根据套管末屏等检测位置测得信号的幅值、传递比、极性关系等特征进行判断；放电源的电气位置位于信号幅值最大的检测端子与地之间，或信号幅值比例最大(与方波比较)的两个端子之间，具体位置应满足若在该处进行方波校准，方波与局放信号的传递比、极性关系基本一致。
4.高频电流法。根据套管末屏、铁心、夹件、绕组接地引线等检测位置测得信号的幅值、传递比、极性关系等特征进行判断；放电源的电气位置位于信号幅值最大的检测端子与地之间，或信号幅值比例最大(与方波比较)的两个端子之间，具体位置应满足若在该处进行方波校准，方波与局放信号的传递比、极性关系基本一致。
5.特高频检测法。在变压器外壁可能检测特高频信号的人孔、手孔、注放油口、套管升高座密封、油箱箱沿密封等位置布置特高频传感器，根据传感器位置及其检测到的内部放电信号时差关系，使用球面定位法、双曲面定位法等确定放电源的大致位置；或根据传感器位置及其检测到的内部放电信号时序关系，放电源位于信号最为领先传感器的临近区域。
本申请实施例中，精确定位可以采用以下一种或多种方法完成，可选地，步骤103包括：以预设间距在所述目标变压器的油箱外壁与所述初步定位区域相对应的区域布置多个超声传感器，当任一超声传感器持续检测到的第七数量的超声信号中至少存在第八数量的幅值大于背景幅值的超声信号时，将其他位置的超声传感器移动至所述任一超声传感器的附近位置，并基于移动后的超声传感器测得信号的时差关系，确定局部放电源的精确定位信息。若所述超声传感器无法检测到超声信号或者利用超声信号对局部放电源定位失败，则通过化学分析法、特高频检测法或光学检测法中至少一种确定所述初步定位区域对应的空间位置，通过脉冲电流法、高频电流法确定所述初步定位区域对应的电气位置，根据所述目标变压器的内部结构特征、所述空间位置以及所述电气位置，确定局部放电源的精确定位信息。
在该实施例中，先进行超声检测法的检测。在初步定位确定的变压器油箱外壁区域布置超声传感器，各传感器间距离设置为约1-2米，结合变压器内部结构，优先对区域内缺陷易发的高电位部分、铁心、夹件、分接开关等位置进行逐次排查；当某传感器检测到重复出现的、幅值大于背景的超声信号时，调整其他未检测到信号的超声传感器至该传感器相邻位置，根据相关传感器测得信号的时差关系，使用球面定位法、双曲面定位法等确定放电源的准确位置。再进行综合分析法的检测。当局放信号幅值较小，超声检测法难以检测到超声信号或超声信号难以触发定位时，可根据化学分析法、特高频检测法、光学检测法等初步确定局部放电源的空间位置，根据脉冲电流法、高频电流法初步确定局部放电源的电气位置，结合变压器内部结构特点，综合推断放电源具体位置。
在本申请实施例中，由于在局放判断中还可能存在因干扰信号导致的误判断，还可以进一步排除外部干扰，可选地，所述获取在第一预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第一信号之后，所述方法还包括：通过紫外线放电检测仪对所述目标变压器的高压区域以及高压临近区域进行处置；若处置后仍能检测到第一放电信号，则判断第一放电信号是否符合预设的干扰信号特征，其中，干扰信号特征为在变压器电源合闸且试验电压最低的离线试验过程中检测到的脉冲信号的信号特征；若符合预设的干扰信号特征，则确定存在局部放电问题。
在该实施例中，可以通过紫外检测法和同类比较法进行干扰排除。1.紫外检测法。根据变压器外部紫外图像特征，当使用其他局放检测方法测得变压器存在放电特征信号，使用紫外放电检测装置对高压部分及临近区域进行排查，在疑似放电位置进行处置后，放电信号对应消失，认为该特征信号为外部干扰信号。2.同类比较法。针对离线试验，在电源合闸、试验电压最低的状态下，记录检测信号的特征，以此为参照，在后续试验中认为该信号为外部干扰信号。针对在线检测，在多个类似设备的接地回路进行检测，当多个设备的特征信号幅值、极性均基本一致时，认为该特征信号为外部干扰信号。
进一步的，作为图1方法的具体实现，本申请实施例提供了一种变压器内部的局部放电定位装置，如图2所示，该装置包括：
监测模块，用于监测目标变压器的内部是否存在局部放电问题；
初步定位模块，用于当监测到目标变压器的内部存在局部放电问题时，基于预设的初步定位法，在所述目标变压器的内部对局部放电源的所在位置进行初步定位，确定局部放电源对应的初步定位区域；
精确定位模块，用于基于预设的精确定位法，在所述初步定位区域中对局部放电源的所在位置进行精确定位，确定局部放电源的精确定位信息。
可选地，所述监测模块，用于：
获取所述目标变压器的油中溶解气体含量及其增量特征，并根据所述油中溶解气体含量及其增量特征判断所述目标变压器是否存在放电类缺陷，当判断存在放电类缺陷时，确定存在局部放电问题；和/或，
获取所述目标变压器内部设置的光学传感器的输出信号，并在判断所述输出信号为异常光信号时，确定存在局部放电问题；和/或，
获取在第一预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第一信号，并在持续检测到的第一数量的第一信号中至少存在第二数量的幅值大于背景幅值的第一放电信号时，确定存在局部放电问题，其中，所述第一预设检测位置包括套管末屏位置；和/或，
获取在第二预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第二信号，并在持续检测到的第三数量的第二信号中至少存在第四数量的幅值大于背景幅值的第二放电信号、且第二信号与所述目标变压器承受电压的频率具有相关性或第二信号的信号极性与放电极性关系一致时，确定存在局部放电问题，其中，所述第二预设检测位置包括套管末屏位置、铁心位置、夹件位置、绕组接地引线位置中至少一种；和/或，
获取在所述目标变压器的外部第三预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的外部信号以及在第四预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的内部信号，并在持续检测到的第五数量的内部信号中至少存在第六数量的幅值大于背景幅值的第三放电信号、但未检测到与所述第三放电信号对应的外部信号时，确定存在局部放电问题，其中，所述第三预设检测位置包括变压器油箱外部临近区域，所述第四预设检测位置包括人孔位置、手孔位置、注油口位置、放油口位置、套管升高座密封位置、油箱箱沿密封位置中至少一种。
可选地，所述初步定位模块，用于：
在所述目标变压器的各取油位置处取得绝缘油并测试油中溶解气体含量，根据各取油位置处油中溶解气体含量对应的浓度和流向，确定浓度最高的取油位置对应的来油方向区域作为所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取所述目标变压器内部设置的光学传感器的输出信号，并确定输出信号中属于异常光信号且幅值最大的输出信号对应的光学传感器所在区域作为所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取在第一预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第三信号，确定所述第三信号对应的幅值、传递比以及极性关系，在最大幅值对应的检测端子与地之间或在幅值比例最大对应的两个检测端子之间，识别传递比和极性关系与方波均满足第一相似性条件的第三信号对应的第一位置，基于第一位置确定所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取在第二预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第四信号，确定所述第四信号对应的幅值、传递比以及极性关系，在最大幅值对应的检测端子与地之间或在幅值比例最大对应的两个检测端子之间，识别传递比和极性关系与方波均满足第二相似性条件的第四信号对应的第二位置，基于第二位置确定所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取在第四预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第五信号，根据第四预设检测位置以及第五信号的时差关系或时序关系，确定所述局部放电源对应的初步定位区域。
可选地，所述精确定位模块，用于：
以预设间距在所述目标变压器的油箱外壁与所述初步定位区域相对应的区域布置多个超声传感器，当任一超声传感器持续检测到的第七数量的超声信号中至少存在第八数量的幅值大于背景幅值的超声信号时，将其他位置的超声传感器移动至所述任一超声传感器的附近位置，并基于移动后的超声传感器测得信号的时差关系，确定局部放电源的精确定位信息。
可选地，所述精确定位模块，用于：
若所述超声传感器无法检测到超声信号或者利用超声信号对局部放电源定位失败，则通过化学分析法、特高频检测法或光学检测法中至少一种确定所述初步定位区域对应的空间位置，通过脉冲电流法、高频电流法确定所述初步定位区域对应的电气位置，根据所述目标变压器的内部结构特征、所述空间位置以及所述电气位置，确定局部放电源的精确定位信息。
可选地，所述监测模块，还用于：
通过紫外线放电检测仪对所述目标变压器的高压区域以及高压临近区域进行处置；
若处置后仍能检测到第一放电信号，则确定存在局部放电问题。
可选地，所述监测模块，还用于：
若处置后仍能检测到第一放电信号，则判断第一放电信号是否符合预设的干扰信号特征，其中，干扰信号特征为在变压器电源合闸且试验电压最低的离线试验过程中检测到的脉冲信号的信号特征；
若符合预设的干扰信号特征，则确定存在局部放电问题。
需要说明的是，本申请实施例提供的一种变压器内部的局部放电定位装置所涉及各功能单元的其他相应描述，可以参考图1方法中的对应描述，在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机设备，具体可以为个人计算机、服务器、网络设备等，如图3所示，该计算机设备包括总线、处理器、存储器和通信接口，还可以包括输入输出接口和显示设备。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储位置信息。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现各方法实施例中的步骤。
本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质可以是非易失性，也可以是易失性，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法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，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种变压器内部的局部放电定位方法，其特征在于，所述方法包括：
监测目标变压器的内部是否存在局部放电问题；
当监测到目标变压器的内部存在局部放电问题时，基于预设的初步定位法，在所述目标变压器的内部对局部放电源的所在位置进行初步定位，确定局部放电源对应的初步定位区域；
基于预设的精确定位法，在所述初步定位区域中对局部放电源的所在位置进行精确定位，确定局部放电源的精确定位信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测目标变压器的内部是否存在局部放电问题，包括：
获取所述目标变压器的油中溶解气体含量及其增量特征，并根据所述油中溶解气体含量及其增量特征判断所述目标变压器是否存在放电类缺陷，当判断存在放电类缺陷时，确定存在局部放电问题；和/或，
获取所述目标变压器内部设置的光学传感器的输出信号，并在判断所述输出信号为异常光信号时，确定存在局部放电问题；和/或，
获取在第一预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第一信号，并在持续检测到的第一数量的第一信号中至少存在第二数量的幅值大于背景幅值的第一放电信号时，确定存在局部放电问题，其中，所述第一预设检测位置包括套管末屏位置；和/或，
获取在第二预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第二信号，并在持续检测到的第三数量的第二信号中至少存在第四数量的幅值大于背景幅值的第二放电信号、且第二信号与所述目标变压器承受电压的频率具有相关性或第二信号的信号极性与放电极性关系一致时，确定存在局部放电问题，其中，所述第二预设检测位置包括套管末屏位置、铁心位置、夹件位置、绕组接地引线位置中至少一种；和/或，
获取在所述目标变压器的外部第三预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的外部信号以及在第四预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的内部信号，并在持续检测到的第五数量的内部信号中至少存在第六数量的幅值大于背景幅值的第三放电信号、但未检测到与所述第三放电信号对应的外部信号时，确定存在局部放电问题，其中，所述第三预设检测位置包括变压器油箱外部临近区域，所述第四预设检测位置包括人孔位置、手孔位置、注油口位置、放油口位置、套管升高座密封位置、油箱箱沿密封位置中至少一种。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于预设的初步定位法，在所述目标变压器的内部对局部放电源的所在位置进行初步定位，确定局部放电源对应的初步定位区域，包括：
在所述目标变压器的各取油位置处取得绝缘油并测试油中溶解气体含量，根据各取油位置处油中溶解气体含量对应的浓度和流向，确定浓度最高的取油位置对应的来油方向区域作为所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取所述目标变压器内部设置的光学传感器的输出信号，并确定输出信号中属于异常光信号且幅值最大的输出信号对应的光学传感器所在区域作为所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取在第一预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第三信号，确定所述第三信号对应的幅值、传递比以及极性关系，在最大幅值对应的检测端子与地之间或在幅值比例最大对应的两个检测端子之间，识别传递比和极性关系与方波均满足第一相似性条件的第三信号对应的第一位置，基于第一位置确定所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取在第二预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第四信号，确定所述第四信号对应的幅值、传递比以及极性关系，在最大幅值对应的检测端子与地之间或在幅值比例最大对应的两个检测端子之间，识别传递比和极性关系与方波均满足第二相似性条件的第四信号对应的第二位置，基于第二位置确定所述局部放电源对应的初步定位区域；和/或，
获取在第四预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第五信号，根据第四预设检测位置以及第五信号的时差关系或时序关系，确定所述局部放电源对应的初步定位区域。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于预设的精确定位法，在所述初步定位区域中对局部放电源的所在位置进行精确定位，确定局部放电源的精确定位信息，包括：
以预设间距在所述目标变压器的油箱外壁与所述初步定位区域相对应的区域布置多个超声传感器，当任一超声传感器持续检测到的第七数量的超声信号中至少存在第八数量的幅值大于背景幅值的超声信号时，将其他位置的超声传感器移动至所述任一超声传感器的附近位置，并基于移动后的超声传感器测得信号的时差关系，确定局部放电源的精确定位信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述超声传感器无法检测到超声信号或者利用超声信号对局部放电源定位失败，则通过化学分析法、特高频检测法或光学检测法中至少一种确定所述初步定位区域对应的空间位置，通过脉冲电流法、高频电流法确定所述初步定位区域对应的电气位置，根据所述目标变压器的内部结构特征、所述空间位置以及所述电气位置，确定局部放电源的精确定位信息。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取在第一预设检测位置处设置的脉冲检测装置检测的第一信号之后，所述方法还包括：
通过紫外线放电检测仪对所述目标变压器的高压区域以及高压临近区域进行处置；
若处置后仍能检测到第一放电信号，则确定存在局部放电问题。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述若处置后仍能检测到第一放电信号，则确定存在局部放电问题，包括：
若处置后仍能检测到第一放电信号，则判断第一放电信号是否符合预设的干扰信号特征，其中，干扰信号特征为在变压器电源合闸且试验电压最低的离线试验过程中检测到的脉冲信号的信号特征；
若符合预设的干扰信号特征，则确定存在局部放电问题。
8.一种变压器内部的局部放电定位装置，其特征在于，所述装置包括：
监测模块，用于监测目标变压器的内部是否存在局部放电问题；
初步定位模块，用于当监测到目标变压器的内部存在局部放电问题时，基于预设的初步定位法，在所述目标变压器的内部对局部放电源的所在位置进行初步定位，确定局部放电源对应的初步定位区域；
精确定位模块，用于基于预设的精确定位法，在所述初步定位区域中对局部放电源的所在位置进行精确定位，确定局部放电源的精确定位信息。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
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|---|---|---|---|---|
| CN117783794A (zh) * | 2024-02-23 | 2024-03-29 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种变压器内部故障放电量检测方法及设备 |
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2023
- 2023-10-12 CN CN202311319703.6A patent/CN117434400A/zh active Pending
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| CN117783794B (zh) * | 2024-02-23 | 2024-04-19 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种变压器内部故障放电量检测方法及设备 |
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