基于超声波法的变压器局部放电监测系统设计.pdf

维普资讯 箜 鲞 塑 湖 北 电 力 VFo1．30No1 2006年 2月 eb．2006 基于超声波法的变压器局部放电监测系统设计 张 江，李朝晖，王 宏 (华 中科技大学水电与数字化工程学院，湖北 武汉 430074) [摘 要] 应用超声波法对主变压器局部放 电进行监测，根据变压器绝缘结构，确定传感器布置方 式，对数据进行频谱分析，并对放 电源进行定位 。 [关键词] 变压器；局部放 电；超声波；超声波布置 [中圈分类号]TM401．i [文献标识码]A [文章编号]1006—3986(2006)01—0028—03 TheDesign ofParticalDischargeM onitoringBasedonUltrasonic M ethodforPowerTransformer ZHANGJiang，LIZhao—hui，WANG Hong (HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China) [-Abstract]Usingultrasonicmethodtoinspectpartialdischargeofthemaintransformer，accordingto itsinsulationstucturearrangingthemeasuringpointsofsensor，analyzingthespectraofdataandloca— tingthePD sources． [Keywords]transformer；partialdischarge；ultrasonic；ultrasonicarranggement 在众多监测局部放 电的方法中，超声波法监测 局部放 电是一种比较成熟和有效的辅助方法。在绝 缘油或油纸绝缘中出现局部放电时，放 电区域 内分 子间剧烈撞击 ，在宏观上表现为脉冲性压力波 。放 电点可看作点脉冲声源 ，声波以球面波的形式向四 周传播 。超声波通过各种介质，如油、金属等传播到 变压器箱壁 。在变压器箱壁外侧安装多个宽带超声 波传感器 ，传感器放在变压器箱壁的不同位置 ，当局 部放电发生时，几个超声波传感器测量到信号的时 间将不同，利用传感器坐标和信号接受的时问差，通 过定位计算得到局部放电源的坐标 。 图 1 系统总体结构 图 1 系统概况 局部放 电产生的超声波信号的频带比较宽，所 本系统分为信号采集调理单元和上位机软件平 以采用宽带压电晶体超声波传感器。换能元件的灵 台2个部分 (见图1)。信号调理单元包括超声波传 敏度以每 dPa声压产生的电压(V)来表示，即 V／ 感器、前置放大单元、高速采集单元 。上位机软件平 dPa。在液体材料 中，局放产生 的超声波声压 比较 台的主要功能是数据采集、数据存储 、状态显示 、网 大，表 1列出了距离放 电位置 10m处测得不同放 电 络通讯、工况分析和性能评价 。本系统与变压器超 源产生的频率为 45kHz超声波 的声压 。用超声波 高频监测子系统共 同投入运行 ，使用超高频系统所 法监测油中局部放电是 比较灵敏的。当放电量为 1 监测到的局部放 电时问作为基准时间，超声波传感 pC时，距离放 电位置 1000m 的地方也可以测量 出 器所监测到的时间与基准时间取时间差 ，所得到的 来 。通过钢板外壳时，超声波声强会衰减 1O倍 。由 时间差及时延用于放电