局部放電定位
聲測(cè)法常用來(lái)進(jìn)行變壓器、電抗器局部放電的定位。其基本原理是根據(jù)放電點(diǎn)至傳感器之間聲波傳播的時(shí)間t和速度v，即可計(jì)算出放電點(diǎn)至傳感器間的距離。方法上可用聲一電聯(lián)合定位，局部放電的電脈沖信號(hào)幾乎不存在傳播時(shí)間，故可作為參考基準(zhǔn)，這樣同時(shí)采下電和聲信號(hào)，則兩個(gè)信號(hào)間的時(shí)間差或聲波的時(shí)延就是聲波的傳播時(shí)間t。有多種方法可用來(lái)確定放電位置。一種簡(jiǎn)易定位法是以電信號(hào)作為參考基準(zhǔn)，不斷移動(dòng)聲發(fā)射傳感器的位置，使獲得的聲信號(hào)幅度最強(qiáng)、時(shí)延最短，此時(shí)放電源離聲發(fā)射傳感器最近，再結(jié)合變壓器的具體結(jié)構(gòu)和維修經(jīng)驗(yàn)，即可大致判斷放電源的位置。雙傳感器定位法是在變壓器油箱的某一水平線上，布置兩個(gè)聲傳感器測(cè)其聲波時(shí)延，同時(shí)沿水平線調(diào)整時(shí)延較長(zhǎng)的傳感器的位置，使兩傳感器測(cè)得的時(shí)延相等。再在箱壁上作這兩個(gè)傳感器連線的垂直平分線，將兩傳感器布置在此垂直平分線上，依同樣方法得到這兩個(gè)傳感器時(shí)延相等時(shí)在垂直平分線上的位置，這兩個(gè)傳感器的中點(diǎn)A即為放電點(diǎn)P對(duì)箱壁的垂直投影，A點(diǎn)也稱(chēng)為最近點(diǎn)傳感器的位置。再將一傳感器放于A點(diǎn)，另一傳感器置于離A點(diǎn)距離為s的B點(diǎn)，PAB是直角三角形。通過(guò)測(cè)量?jī)蓚鞲衅鞯臅r(shí)延差，計(jì)算后可得放電點(diǎn)位置。
另一種變壓器局部放電定位的有效方法是超高頻(UHF)定位法，但因變壓器自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電磁波在其內(nèi)部傳播時(shí)有很?chē)?yán)重的折反射現(xiàn)象，導(dǎo)致超高頻定位較困難。當(dāng)前，時(shí)間差定位方法成為國(guó)內(nèi)外研究的重要方法，它的基本原理是，利用局部放電信號(hào)傳到安裝在變壓器箱體上不同的超高頻傳感器的時(shí)間差，依據(jù)電磁波的傳播速度可以計(jì)算出各個(gè)時(shí)間差電磁波的傳播距離，以傳感器位置為參考點(diǎn)，就可找到局部放電源的位置。有研究以UHF信號(hào)的能量累積圖的“拐點(diǎn)”為計(jì)算時(shí)間差的參考點(diǎn)，依照三個(gè)不同位置的傳感器獲取的三組時(shí)間差來(lái)進(jìn)行定位。Sander Meijer等提出了一種利用能量衰減定位的方法，其原理是利用電磁波傳播過(guò)程中的衰減量與傳播距離有關(guān)系，測(cè)試三個(gè)或四個(gè)傳感器信號(hào)的能量，將其中能量最大的傳感器的能量位置作為參考，計(jì)算出電磁波傳播距離，幾個(gè)球面的交點(diǎn)就是局放點(diǎn)的位置，而后用參考傳感器進(jìn)行校正，最終即可確定局放源位置。西安交通大學(xué)羅勇芬等人應(yīng)用檢測(cè)超高頻與超聲波信號(hào)的相控接收陣來(lái)構(gòu)成平面?zhèn)鞲衅?，用接收到的超高頻信號(hào)作為時(shí)間基準(zhǔn)，從而得出超聲波傳輸?shù)臅r(shí)延，進(jìn)而可計(jì)算出局部放電點(diǎn)和超聲波傳感器間的距離，再依據(jù)相控陣掃描的方位角與仰角即可得出局放點(diǎn)的空間幾何位置。有研究人員基于超高頻檢測(cè)技術(shù)，提出了一種應(yīng)用天線陣列技術(shù)和時(shí)間差算法進(jìn)行局部放電定位的新方法，該方法將傳感器陣列分別安裝在變壓器油箱兩側(cè)，從而解決了鐵心等實(shí)體金屬障礙物影響對(duì)時(shí)延測(cè)量的問(wèn)題，極大地提高了傳感器陣元檢測(cè)信號(hào)間的波形相似度；應(yīng)用基于多樣本的互相關(guān)-移位-疊加-互相關(guān)算法，不但實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)延的自動(dòng)測(cè)量，還可有效消除觸發(fā)位置水平抖動(dòng)對(duì)測(cè)量的影響，大大提高了試驗(yàn)測(cè)量準(zhǔn)確性。
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