本發(fā)明屬于電力設(shè)備檢測
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種基于超聲波的變壓器放電檢測方法。
背景技術(shù)：
：電力變壓器在輸變電站網(wǎng)絡(luò)中占有很大的比例，其重要性不言而喻，一旦變壓器出現(xiàn)突發(fā)性故障而無法使用，不但其經(jīng)濟損失巨大，而且由停產(chǎn)、停電導(dǎo)致的人們生產(chǎn)、生活的不便將造成不可低估的社會損失。相反，如果嚴(yán)重故障前兆可以提前發(fā)現(xiàn)并采取有計劃的維護、維修措施，則可以很好的避免可能造成的經(jīng)濟損失與社會影響。實踐表明，變壓器的主要致命性故障，如局部放電、過熱等，在不同程度上可以通過不同的技術(shù)方法檢測出來。例如溶解氣體分析法或油氣分析法可以通過油氣成分來監(jiān)測變壓器局部放電狀態(tài)，然而該方法反應(yīng)緩慢，對故障不敏感，數(shù)據(jù)變化不穩(wěn)定，無法判斷故障位置，無法了解局部放電發(fā)生的確切時間及劇烈程度。其他技術(shù)方法也有各自的優(yōu)點和限制條件。電力變壓器絕緣缺陷放電，通常伴隨著超聲波的產(chǎn)生，放電超聲頻譜較為特殊，可以被簡單的超聲信號采集裝置獲取和判別；而且由于超聲波以音速傳播，速度相對電磁波的傳播速度很慢，分布在變壓器各固定位置的信號采集點實現(xiàn)無線時間同步后，可以精確獲取超聲信號傳輸?shù)礁鞑杉c的時間差異，然后通過空間定位算法確定放電設(shè)備的準(zhǔn)確坐標(biāo)。由此可見，基于超聲波的變壓器放電檢測方法具有較好的優(yōu)勢。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于超聲波的變壓器放電檢測方法，具體包括以下技術(shù)方案：一種基于超聲波的變壓器放電檢測方法，該方法基于超聲波信號檢測實現(xiàn)變壓器故障的監(jiān)測和故障定位，在該方法中采用了超聲波傳感器、信號采集處理裝置、信號遠程發(fā)送裝置、報警裝置、設(shè)備供電裝置和遠程終端；所述超聲波傳感器的數(shù)量為多個，分布在變壓器上的各信號采集點，用于采集變壓器內(nèi)部超聲信號；所述信號采集處理裝置接收超聲波傳感器傳輸?shù)穆曅盘?，并對信號進行處理；所述信號遠程發(fā)送裝置將經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至遠程終端；所述報警裝置用于實現(xiàn)故障報警，所述供電裝置用于為整個系統(tǒng)提供電力支持；所述遠程終端接收遠程發(fā)送的數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)對變壓器及各設(shè)備的運行狀態(tài)的實時遠程監(jiān)測；該方法具體包括以下步驟：S1：超聲波傳感器探測變壓器各監(jiān)測點的超聲波信號；S2：信號采集處理裝置接收超聲波傳感器傳輸?shù)穆曅盘?，并對信號進行處理；S3：信號采集處理裝置根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)判斷變壓器是否發(fā)生故障；S4：如果變壓器沒有發(fā)生故障，則系統(tǒng)繼續(xù)進行實時監(jiān)測；如果發(fā)生故障，則通過信號遠程發(fā)送裝置向遠程終端發(fā)送故障信息，并啟動報警裝置；S5：遠程終端接收故障信息，管理人員對故障進行處理。進一步，在本方法中，采用設(shè)置在變壓器上的超聲波傳感器測量局部放電產(chǎn)生的聲波，通過信號采集處理裝置計算出放電點所在位置的坐標(biāo)，在變壓器各側(cè)面分布設(shè)置超聲波傳感器陣列，第一個接收到聲信號的超聲波傳感器為參考探頭，由所述參考探頭發(fā)出的聲信號觸發(fā)其余超聲波傳感器，所述參考探頭和其余各個傳感器被觸發(fā)啟動的時間由各自對應(yīng)的采樣部件獲取后送入系統(tǒng)，并由系統(tǒng)記錄；將所述參考探頭和其余聲測探頭中的各個所述探頭為依次組合為一組探頭對，以各組探頭對為焦點、以該組探頭對所包括的兩個探頭被觸發(fā)啟動的時間差為定值，逐個求出所有探頭對所對應(yīng)的雙曲面，求得的各個所述雙曲面的交點即為放電源的位置。進一步，求各個雙曲面交點的具體步驟包括：步驟1：計算超聲波在所述變壓器的傳播速度V；步驟2：放電源聲信號到達各探頭Si的傳播時間：ti=(xi-x)2+(yi-y)2+(zi-z)2V,]]>其中，i＝1，2，3……，m-1，m，m是探頭總數(shù)，各個探頭Si的坐標(biāo)為(xi，yi，zi)，放電點P所在位置的坐標(biāo)為(x，y，z)；步驟3，設(shè)參考探頭為S1，則其余聲測探頭S2，……Sm接收到聲信號的時間相對于參考探頭S1接收到聲信號的時間差為：Tt2-1=t2-t1Tt3-1=t3-t1......Ttm-1=tm-t1;]]>步驟4，聯(lián)立步驟2和步驟3的方程求解，得到x，y，z的值，即為放電點P所在位置的坐標(biāo)(x，y，z)。進一步，在本方法中，還設(shè)置了設(shè)備自檢裝置，該裝置周期性的向各子設(shè)備發(fā)送信號，根據(jù)各子設(shè)備的反饋情況判斷各部分的工作狀態(tài)，用于實現(xiàn)整個系統(tǒng)的設(shè)備自檢，通過實時檢測超聲波傳感器、信號采集處理裝置、信號遠程發(fā)送裝置、報警裝置的工作狀態(tài)判斷各設(shè)備是否正常運行，并將自檢結(jié)果通過信號遠程發(fā)送裝置發(fā)送至遠程終端。進一步，在本方法中，所述信號遠程發(fā)送裝置采用無線通信的方式向遠程終端傳輸數(shù)據(jù)。進一步，在本方法中，所述報警裝置采用聲光報警器。進一步，在本方法中，所述設(shè)備供電裝置采用太陽能電池或鋰電池。進一步，在本方法中，所述遠程終端由管理人員進行控制，實現(xiàn)對監(jiān)測結(jié)果的實時掌控，采用終端計算機、個人手持終端或智能手機。本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供的方法簡單易行，能夠很好的對變壓器放電故障進行實時遠程監(jiān)測，便于管理，具有很好的應(yīng)用前景。附圖說明為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進行說明：圖1為本發(fā)明所述方法的流程示意圖。具體實施方式下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。圖1為本發(fā)明所述方法的流程示意圖，該方法基于超聲波信號檢測實現(xiàn)變壓器故障的監(jiān)測和故障定位，在該方法中采用了超聲波傳感器、信號采集處理裝置、信號遠程發(fā)送裝置、報警裝置、設(shè)備供電裝置和遠程終端；所述超聲波傳感器的數(shù)量為多個，分布在變壓器上的各信號采集點，用于采集變壓器內(nèi)部超聲信號；所述信號采集處理裝置接收超聲波傳感器傳輸?shù)穆曅盘?，并對信號進行處理；所述信號遠程發(fā)送裝置將經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至遠程終端；所述報警裝置用于實現(xiàn)故障報警，所述供電裝置用于為整個系統(tǒng)提供電力支持；所述遠程終端接收遠程發(fā)送的數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)對變壓器及各設(shè)備的運行狀態(tài)的實時遠程監(jiān)測；該方法具體包括以下步驟：S1：超聲波傳感器探測變壓器各監(jiān)測點的超聲波信號；S2：信號采集處理裝置接收超聲波傳感器傳輸?shù)穆曅盘枺π盘栠M行處理；S3：信號采集處理裝置根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)判斷變壓器是否發(fā)生故障；S4：如果變壓器沒有發(fā)生故障，則系統(tǒng)繼續(xù)進行實時監(jiān)測；如果發(fā)生故障，則通過信號遠程發(fā)送裝置向遠程終端發(fā)送故障信息，并啟動報警裝置；S5：遠程終端接收故障信息，管理人員對故障進行處理。在本方法中，采用設(shè)置在變壓器上的超聲波傳感器測量局部放電產(chǎn)生的聲波，通過信號采集處理裝置計算出放電點所在位置的坐標(biāo)，在變壓器各側(cè)面分布設(shè)置超聲波傳感器陣列，第一個接收到聲信號的超聲波傳感器為參考探頭，由所述參考探頭發(fā)出的聲信號觸發(fā)其余超聲波傳感器，所述參考探頭和其余各個傳感器被觸發(fā)啟動的時間由各自對應(yīng)的采樣部件獲取后送入系統(tǒng)，并由系統(tǒng)記錄；將所述參考探頭和其余聲測探頭中的各個所述探頭為依次組合為一組探頭對，以各組探頭對為焦點、以該組探頭對所包括的兩個探頭被觸發(fā)啟動的時間差為定值，逐個求出所有探頭對所對應(yīng)的雙曲面，求得的各個所述雙曲面的交點即為放電源的位置。具體來說，求各個雙曲面交點的具體步驟包括：步驟1：計算超聲波在所述變壓器的傳播速度V；步驟2：放電源聲信號到達各探頭Si的傳播時間：ti=(xi-x)2(yi-y)2+(zi-z)2V,]]>其中，i＝1，2，3……，m-1，m，m是探頭總數(shù)，各個探頭Si的坐標(biāo)為(xi，yi，zi)，放電點P所在位置的坐標(biāo)為(x，y，z)；步驟3，設(shè)參考探頭為S1，則其余聲測探頭S2，……Sm接收到聲信號的時間相對于參考探頭S1接收到聲信號的時間差為：Tt2-1=t2-t1Tt3-1=t3-t1......Ttm-1=tm-t1;]]>步驟4，聯(lián)立步驟2和步驟3的方程求解，得到x，y，z的值，即為放電點P所在位置的坐標(biāo)(x，y，z)。作為一種改進，在本方法中，還設(shè)置了設(shè)備自檢裝置，該裝置周期性的向各子設(shè)備發(fā)送信號，根據(jù)各子設(shè)備的反饋情況判斷各部分的工作狀態(tài)，用于實現(xiàn)整個系統(tǒng)的設(shè)備自檢，通過實時檢測超聲波傳感器、信號采集處理裝置、信號遠程發(fā)送裝置、報警裝置的工作狀態(tài)判斷各設(shè)備是否正常運行，并將自檢結(jié)果通過信號遠程發(fā)送裝置發(fā)送至遠程終端。在本實施例中，所述信號遠程發(fā)送裝置采用無線通信的方式向遠程終端傳輸數(shù)據(jù)。所述報警裝置采用聲光報警器。所述設(shè)備供電裝置采用太陽能電池或鋰電池。在本方法中，所述遠程終端由管理人員進行控制，實現(xiàn)對監(jiān)測結(jié)果的實時掌控，采用終端計算機、個人手持終端或智能手機。最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3