變壓器局部放電定位算法基本理論

變壓器局部放電的超聲波定位，可分為電一聲球面定位法和聲一聲雙曲面定位法。

1. 電一聲球面定位法

即利用電流檢測法獲取局放電信號，而變壓器箱殼上的多個外置超聲探頭(探頭數(shù)>=3測取局放聲信號。以局放電信號作為信號到達的觸發(fā)源，同時記錄局部放電的聲、電信號。由于電氣信號傳播的瞬時性，可忽略其傳播時間，故電一聲信號的時延就代表超聲波信號在變壓器內(nèi)部的傳播時間，據(jù)此建立一組聲發(fā)射傳播距離和時差的球面方程，求解方程組便得到定位結(jié)果。這種方法簡單直觀，必要時還可借助于作圖法來完成定位，但正確使用球面定位方法的先決條件是：所測得的電一聲信號時差必須與超聲波的直接波傳播時間相一致。而在實際測量中，特別是現(xiàn)場變壓器故障定位時，由于電氣干擾十分嚴重，電脈沖的觸發(fā)是非常不可靠的，干擾脈沖誤觸發(fā)的頻繁出現(xiàn)，使得所測的電一聲時差可能毫無實際的物理意義，根本不能代表超聲波的傳播時間。若用這樣有誤的時延代入球面方程求解，顯然難以得到合理的結(jié)果。另外，球面定位法中需要有局放電信號作為觸發(fā)源，而對運行中的變壓器獲取局放電信號是比較困難的(需要為試驗接線專門停電)，因此，這種方法難以實現(xiàn)運行中變壓器的在線故障診斷和定位。

2. 聲一聲雙曲面定位法

采用聲信號觸發(fā)系統(tǒng)，即在分布于油箱側(cè)面的一組超聲波探頭陣列(探頭數(shù)>=4)中，由最先收到超聲波信號的探頭作為觸發(fā)源，觸發(fā)其余聲通道。由于聲測系統(tǒng)中的干擾相對較少，故可以避免電一聲定位中干擾脈沖誤觸發(fā)的情況發(fā)生。定位時選擇觸發(fā)源探頭作為參考探頭，以此為基準，測定同一聲發(fā)射信號傳播到其余各探頭時對應于它的相對時延，將這些相對時延代入滿足該陣列幾何關(guān)系的一組雙曲面方程組求解，可求得放電源定位點的幾何位置。在雙曲面定位中，由于不需要連接電氣回路，電氣干擾的存在與定位的實現(xiàn)不相干，所以這種抗干擾特性增強了該方法的實用性，而且也易于實現(xiàn)運行中變壓器局放故障的在線檢測和定位。