变压器中运用超声法检测局部放电的研究(3)

二十一世纪输配电技术的创新与发展——第六届输配电技术国际会议论文集

编程的数学逻辑是：首先计算传感器在一定位置时单个个体元到每个传感器的距离，取这些距离的较小值；然后改变体元的位置，比较选择这些较小值当中的最大值；最后改变传感器的位置，比较选择以上最大值的最小值同时记录此时的传感器布置坐标。

实际变压器的内部结构更加复杂，需要对以上模型内部进行优化。可以这样考虑的：由于超声波在变压器油中的传播速度慢于在变压器内部铁芯传播速度，所以在遇到变压器铁芯，在计算距离时加上了一个加权系数（声音在不同材料中的传播速率各不相同，所以加权系数可以随着实际情况的改变而灵活设置，在本文中将加权系数定位３～５之问。３．３举例计算

现有１３×１２×１０的长方体，假设超声波在金属和变压器油中的传播速度之比为４：１，变压器内分布三相绕组，长度、宽度、间距分别为４、２、１。经过编辑的程序计算后可知，变压器表面超声传感器坐标为：（５

０３）；（８０３）；（１１０３）；（Ｏ１３）；（３０ｌＯ）；（６ｏｌＯ＞；（９ｏｌＯ）；（ＯｌＯ１０）；（９１０３）；（６１０

３）；（３１０３）；（１３ｌＯ３）；（１１１０ｌＯ）；（８ｌＯ１０）；（５１０ｌＯ）；（１３１１０）。（运算程序界面如图２所示，加

权系数为４）此时变压器内的可能局放源到各个传感器之间的距离的最大值最小，这个距离约为６，也就是说此时实现了传感器的最优布置。传感器布置的３一Ｄ图如图３所示。

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Ｔｈｅｖｏｌｕｅ

０ｆｒｌｌｉｎ

ｄｉｓｔａｎｃｅｉｓ：

５．９１５０７９７８３０９９５２．

Ｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｏｆａ１１（５０３）（８０３）（１１０３）（Ｏ１３）（３０ｌＯ）（６０ｌＯ）（９０１０）（０１０１０）（９１０３）（６１０３）（３１０３）（１３ｌｏ３）（１ｌｉｏ１０）（８ｌＯｌＯ）（Ｓｉｏ１０）（１３Ｉ１０）

ｓｅ蟮ｏｒｓ

ａｒｅ：

图２传感器布置坐标图３传感器布置３一Ｄ图

４运用实例

广州某电站１号主变压器在运行过程中发现变压器本题油色谱有乙炔，并且有增长趋势。为确定事故与局部放电的关系，广州电网公司协同我课题组进行了现场试验。

当时，采用的仪器是美国物理声学公司的产品一ＤＩＳＰ一２４测试系统。试验过程中用到了１６个超声传感器，超声传感器的布置以上述研究结论为指导。这１６个超声传感器的坐标见表１。

表１

痒号Ｘ

１２３４５６７８９

２３００２３００４５５０３５００６４５０６４５０７６５０７６５０５２００

Ｙ６００２８０６１４００２７００９００２７００１０５０２８０５８００

１６个探头的坐标

ｚ００００００１３００１２００２６６０

序号Ｘ

１０１１１２１３１４１５１６Ｔｏｔａｌ

ｓｉｚｅ

６６００２９５０４０００１０５０１５００Ｏ０７６５０

Ｙ３１００１０６０３５００１０００３５００１５００２８００３８００

ｚ２６６０２６６０２６６０２６６０２６６０５００２３６０２６６０