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1、到澎年第期变压器局部放电的超声波定位方法秦文明沈阳变压器厂摘要主要讨论局部放电声波在变压器内的传播规律,根据等值波速的设想研究产品试验中局部放电定位测量方法叙词变压器局部放电超声波定位测量不论变压器器身如何复杂,声波各方向引言发射所经过的介质层数基本相同并且对称,可变压器局部放电简称的超声波测量近似地用一个等值波速的介质来代替,如图是利用声发射技术完成的当变压器内部发生所示设为圆柱截面半径,为源距圆,,,,局部放电时有超声波能量放出超声波发射柱面最近距离为源最近点为测量在不同介质中向外传播,在不同点能接收超声点到源直射距离,为测量点到最近点信号,通过测量超声波传播的
2、时延时间,就能之间沿油箱表面距离,为测量点偏离确定局部放电源的位置最近点的方位角,、取圆柱螺线参数方程可求得沿油箱壁表面二超声波在变压器中的传播距离与时延时间卜关系是双曲线关系式局部放电的声波在变压器内传播的基本路护一,尤砂二二二二丁下甲,二,气犷二二东产丁‘〕,,‘一‘‘一径有两条见图一条是在油中直接传播矿,‘八另一条是沿油箱传播又二式中介质等值波速油,,气—测量点高度有关系数’因气“很小,所—以人射波在油中传播的路径可用,“,代替即十这就组成了第二条复合传播的途径因此,由波形读取时延的时间也就有两种取法图为在冲击试验故障定位时收到的波形材,,源图声波传播路径使传
3、感器汉亡—超声波’”’人图等值波速介质直接传播的超声波采用一个外径。,高,具有高、低压线圈的模型进行研究,在线圈内部不“”,同位置安放了个源测得时延时间和沿油箱传播的超声波。沿油箱表面距离的关系如图由试验结果得图变压器试验收到的波形到等值波速三一加年第期耍返才传感器声波在变压器内不同介质中传播的波,电流传感器,速和衰减值都不相同见表试验指出纸包产上二放大器及光纤发端绝缘引线和变压器线圈都有很大的衰减。口及发光管光纤光纤收端及光电管」微机带通道国川卡绘图机打印机试品图变压器局部放电超声定位测最系统盆宜岔喇之︶︵几心求得源到各传感器的距离,再用最﹄,近点测量作图法和计算
4、机进行数据处理,确定源的几何位置。定位测量作图法和计算方法姗卜卜卜﹂多点测量计算方法①在变压器的两侧面进行初测,首先确定源靠近那一侧。酬刃夕刃②在靠近源一侧布置多个传感器进行沿油箱表面断离恤阳精确测量,测量点最好一个图沿油箱表面不同测里位置时延曲线③求出各测量点坐标和时延时间,用计算水平方向垂直方向斜线方向叮方位垂直方向机计算源位置坐标。坐标轴的选择通常以端部径向内部线圈上压板表面下脚内部线圈,—测量相的线圈中心线和中心点为坐标原点沿外侧源下脚外部线圈内侧源,,—油箱壁向右为轴指向线圈中心为少轴以油表声波在不同介质中的衰减箱底为基准向上指为轴穿,介质透值衰减值以等值
5、波速原理把波速也视为一个变,,纸板一峥一月,才,和电木筒穿过一层一量加上待求的源三个坐标这时就为四,纸板和电木筒穿过二层,个变量由个测量点来决定个非线性超定一油箱壁方程组一凡,凡一一,纸包绝缘引线纸厚竺一”联丫一扩‘丫气’‘,,,,连续式线圈、、、,,圆筒式线圈刀式中凡为源坐标凡为等值波速若从、凡为第个测量点坐标,戈为第点时延时、三变压器局部放电定位方法二,间为方程组万的阶雅可比矩阵。定位测量原理,一’超声局部放电定位原理是利用电传感器用广义逆矩阵丈孟勺万迭代公式将源声发射波接收、放大、记录、读取波传瓜,,一气心瓜奴,,,,⋯播时间,用三角形和多点测量法来确定源求出
6、个非线性超定方程组的最小二乘法最优解,即求得源坐标由计算机计算位置定位测量系统如图所示准确性较高,波速是由计算求得而不取固定数,传播时间的测定是同时接收源的电脉冲信号和声发射信号,并以电脉冲信号的波形这是它最大优点表列举了定位计算结果起点为时间参考零点。从该点到各传感器接收最近点测履型曲线作图法,,可在局部放电源附近区域内将测量点沿油到的声信号起点时延时间即为传播时间用氮民梦年第期表定位计算结果产品各称纸板局部间隙一刀一《一洲污一发幻加压型式工频工频感应仓伊高压相冲击截波高压相冲击截波中压相冲击截波日为口以洲一侧刃测量点数实际源坐标,洲别印印盆」月以一,‘波速计算机
7、计算结果印翻】『卯波速刀卯测量偏差△十一一△一一一】一仁△一一抖波速一‘一。叭乃几何偏差△科印注△二了△扩十△犷十△矛侧量点位置沿油箱壁表面距离箱表面按直线分隔排列,排成水平和垂直两个一方向最近点方向,每个方向最少取点,以沿油箱壁表面分隔的测量点距离数值为纵坐标,对应的各点时延时间为横坐标,按此描点作出型曲几‘阶、,易一,扮逛、线通常为双曲线型式型曲线的顶点即为习琪油箱壁上对应于源的最近点,曲线上该点洲尔刃,,一即为声波向油箱壁直射传播时间时延声一的时间时间可用直射传播途径所经过的介质分层计算与此时问相比较,即可求得源位置见图型曲线作图方便,不计及波速也是它最大
