变压器局部放电信号的小波分析及故障定位.pdfVIP

Vol40 第40卷 第3期 要IN m orcn N2o00.33 TR4,VM 沙 祖在男 2003压 3月 变压器局部放电信号的小波分析及故障定位 李夏青，马景兰 北〔京石油化工学院信息学院，北京 102600) 摘要:利用小波分析，在计算机虚拟仪器平台上，实现了电力变压器局部放电声发射检测及定位。 关键词:变压器;小波分析;虚拟仪器;故阵 中国分类号:TM406 文献标识码:A 文章编号:1001-8425(2003)03-0007-03 声波和超声波频谱，其频率一般在lOkHz300kHz 1前言 范围内。油箱内局部放电的放电量为1饰C-10争C, 电力变压器在变电所中是最重要的设备之一。 声压与放电量的关系可用下列经验公式描述: 由于变压器内部结构复杂，电场分布很不均匀，局 P--0.6x10`V-Q (1) 部场强可能较高，加上受运行条件等因素的影响， 式中 尸一一声压，g/cm2 可能在变压器内部发生局部放电，进而发展成严重 Q— 放 电电荷 事故。据统计资料，在工lOkV及以上大型变压器事 哥_C } 故中 约一半的事故是在正常工作电压下，由局部 声波在油中的传播 放电逐步发展为严重事故的，因此变压器局部放电 速度约为1400m/s，在箱 的在线检测始终是人们所关注的问题。 .壁(钢)中的纵波传播速 变压器局部放电定位的方法有电气法和超声 度约为5500rn/s,横波传 法〕‘变压器结构的复杂性，使得电气法很难确定放 播速度约为3000m/s。由 电的空间位置1采用电一超声联合法虽然可以较准 于放电时产生的声波是 确地确定放电的空间位置，但由于该法是以电流信 由变压器内部经变压器 号为时间基准进行测量，使检测受到多方面的制 油传播到箱壁的，根据 图， 油一钢界面折射 约 本文利用小波变换所具有的时一频分析特点， 斯涅尔定律(如图1),能 仅使用超声波法便可实现变压器局部放电的检测 够透过箱壁被探头接收的声波的人射角必须小于其 与定位 第二临界角a(一般为280)，所以只有当超声波探头 相对声源位于第二临界角a内时，才能接收到超声 2 电力变压器局部放电的声发射特性 波信号。为确定声源距箱壁的距离，可按图2所示方 运行中的高压电气设备，其局部放电量在一定 法布置探头进行检测。 程度上反映了绝缘缺陷的状况。放电功率反映了绝 3 小波分析 缘老化过程能量交换的强弱，放电次数则反映了绝 缘状况变化的速度和程度。当局部放电发展到严重 小波分 阶段时，固体绝缘材料和油便迅速分解，导致整个 析 是 一 种 绝缘被击穿。因此，检测局部放电的程度，就能知道 时一频可变 变压器的绝缘状况 的分 析 方 变压器在发生局部放电的