一种气体绝缘组合电器局部放电的在线监测定位装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN101833060101833060B(45)授权公告日2014.09.10(21)申请号201010183922.2CN1888924A,2007.01.03,全文.CN101581745A,2009.11.18,全文.(22)申请日2010.05.26唐志国等.超宽带射频技术对变压器多局(73)专利权人四川电力试验研究院部放电源的定位.《高电压技术》.2009,第35卷地址610071四川省成都市青华路二十四号(第7期),1612-1617.专利权人国家电网公司姜玉磊.GIS局部放电在线检测系统中的信(72)发明人甘德刚刘平曾奕刘凡肖伟号处理与放电点定位的研究.《中国优秀硕士学(74)专利代理机构成都信博专利代理有限责任位论文全文数据库》.2007,(第4期),6-8.公司51200审查员姜楠代理人舒启龙(51)Int.Cl.G01R31/12(2006.01)H01H33/26(2006.01)H01H9/50(2006.01)(56)对比文件US2002/0079906A1,2002.06.27,全文.CN201697998U,2011.01.05,权利要求1-2.权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种气体绝缘组合电器局部放电的在线监测定位装置(57)摘要一种气体绝缘组合电器局部放电的在线监测定位装置，包括，用于信号放大和滤波的信号调理电路，其特征是：还具有，传感器：由安置在SF6气体绝缘变电站的各个盒式绝缘子处的天线组成；智能选择开关：与传感器的各个天线连接，以轮流选通天线，并通过高频屏蔽同轴电缆与所述信号调理电路连接；高速数字采集器：其数据采集通道与信号调理电路的输出端连接；处理器：通过总线与高速数字采集器连接，并通过总线与智能选择开关连接。它具有定位精度高、抗干扰的特点。CN101833060BCN10836BCN101833060B权利要求书1/2页1.一种气体绝缘组合电器局部放电的在线监测定位方法，采用以下装置：用于信号放大和滤波的信号调理电路；传感器：由安置在SF6气体绝缘变电站的各个盒式绝缘子处的天线组成；智能选择开关：与传感器的各个天线连接，以轮流选通天线，并通过高频屏蔽同轴电缆与所述信号调理电路连接；高速数字采集器：其数据采集通道与信号调理电路的输出端连接；处理器：通过总线与高速数字采集器连接，并通过总线与智能选择开关连接；其特征是，步骤如下：(1)初始化：将各个天线传感器在三维空间，即在空间直角坐标系中的位置存储于处理器中，并设定定时采集时间间隔；(2)采样局部放电信号：采样时间到时，处理器首先通过总线控制智能选择开关轮流选通传感器中的天线，然后将数据传送到处理器内；(3)局部放电判断：根据信号的幅值，以预先测定的检测现场的无局部放电的噪声信号幅值为判据，判断是否发生局部放电；(4)时间差定位：根据波头拟合算法精确确定任意三个传感器测量的局部放电信号的时间差，根据GIS的六氟化硫(SF6)介质中电磁波的传播速度，即可计算局部放电源的具体位置；(5)显示：当发生局部放电时，进行定位并将判断结果显示在处理器屏幕；当没有发生局部放电时，回到第(2)步等待下一次定时采样局部放电信号；所述波头拟合算法如下：假设气体绝缘组合电器局部放电信号为u(t)，定义放电开始时刻为零时刻，则u(t)的波头部分函数形式为：式中a、s1、s2为待定参数；若一个传感器检测到的局部放电信号为u1(t)，则该信号的波头部分函数形式为：式中t1为局部放电信号从局部放电源点到该传感器所用的时间；局部放电信号u1(t)经采样为信号序列u1(n)，找出u1(n)的最大值，然后进行归一化；N为采样信号u1(n)的采样点数，(u1(n))max为信号序列u1(n)的最大值；然后找出归一化之后的采样点幅值在0.3～0.9之间的采样点，即截取的一段；然后将截取的拟合曲线，求出参数b、c、s1、s2；因为2CN101833060B权利要求书2/2页从而求出：确定坐标原点，建立空间的三维直角坐标系；假设该传感器的空间坐标为(x1,y1,z1),局部放电源坐标为(x,y,z)，局部放电信号在SF6气体中的传播速度为v，于是有：2222(x-x1)+(y-y1)+(z-z1)＝(vt1)(1)同理，假设另外两个传感器的空间坐标分别为(x2,y2,z2)、(x3,y3,z3)，于是得出下列两个方程：2222(x-x2)+(y-y2)+(z-z2)＝(vt2)(2)2222(x-x3)+(y-y3)+(z-z3)＝(vt3)(3)将(1)、(2)、(3)三个方程联立，就能得到局部放电源的位置(X、Y、Z)。3CN1018