一种基于超声波的干式电抗器故障预警和定位装置

本技术涉及检测设备，尤其是一种基于超声波的干式电抗器故障预警和定位装置。

背景技术：

1、干式电抗器作为电力系统中的重要设备，其运行状态直接关系到电力系统的稳定性和可靠性。然而，由于长期运行或其他因素，干式电抗器可能会出现各种故障，如匝间短路、绝缘老化等，这些故障不仅会影响电力系统的正常运行，严重时可能会因为短路电流造成的持续过热，高温引发火灾，严重影响这个电力系统的正常运行。因此，对干式电抗器的故障进行预警和定位具有重要的现实意义。

2、现有的干式电抗器故障预警和定位装置多采用温度、振动等物理量进行监测，然而，这些监测方法往往存在着灵敏度不高、及时性不足等问题，无法准确、及时地对干式电抗器的故障进行预警和定位。

3、文献cn113759285a公开了一种基于超声波信号在线监测电抗器的装置及方法。通过一个超声波传感器采集被监测电抗器发出的超声波信号，数据采集模块、交换机及监控主机安装在换流站继保室内，监控主机用于分析判断被监测电抗器是否发生匝间短路故障，数据采集模块内设置有报警空接点和/或跳闸空接点，用于控制报警或跳闸。本发明通过实时采集、分析运行中电抗器周围的超声波信号，来判断被监测电抗器是否发生匝间短路故障，发生故障时，及时报警或跳闸，可保证直流输电系统的正常运行及换流站的安全。单个超声波传感器可能会出现误差，并且依然无法对电抗器故障位置进行定位，排查故障时仍需再做检查，仍有些费时。因此，发明一种干式电抗器故障预警和定位装置，可以对干式电抗器的故障进行预警及定位，保障电网企业对社会供电的稳定性，同时保证电网及其设备的安全性，具有重要的作用和意义。

技术实现思路

1、本实用新型需要解决的技术问题是提供一种基于超声波的干式电抗器故障预警和定位装置，实现对干式电抗器工作时的实时监测和故障处的快速定位，有效保证供电系统稳定性。

2、为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于超声波的干式电抗器故障预警和定位装置，包括依次连接的转换器、信号处理模块和报警模块，超声波阵列信号采集模块设置在干式电抗器一侧，超声波阵列信号采集模块由多个相同规格的超声波传感器组成，按照正方形网格阵列排布，超声波阵列信号采集模块通过数据线连接转换器，信号处理模块内设含定位算法的故障定位模块和含svn算法的故障预警模块。

3、本实用新型技术方案的进一步改进在于：超声波阵列信号采集模块由64个超声波传感器按8×8正方形网格阵列排布组成。

4、本实用新型技术方案的进一步改进在于：超声波阵列信号采集模块由20个超声波传感器按照三个同心圆形阵列排布，第一个为圆心处的一个超声波传感器，第二个为圆心外均匀围设的6个超声波传感器，第三个为均匀围设的13个超声波传感器。

5、本实用新型技术方案的进一步改进在于：报警模块包括受信号处理模块控制的光电报警器、后台显示和手机短信。

6、本实用新型技术方案的进一步改进在于：信号处理模块为pc个人计算机。

7、本实用新型技术方案的进一步改进在于：超声波传感器为um30-2超声波传感器。

8、由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：通过设置多个超声波传感器，并将多个超声波传感器按照正方形或圆形网格阵列排布，不仅可以充分对电抗器的超声波信号进行采集，从多个角度多个传感器进行采集有效消除误差，并且将多个传感器排布成网格阵列，可通过检测故障点发出的超声波到不同超声波探测器的时间和强度差异，利用偏移量相位差等对故障点位置进行计算固定，有效实现对干式电抗器工作中的故障点进行定位，减少了故障排查时间，有效便捷的对干式电抗器故障进行处理，有效保证了供电系统工作的稳定性。

技术特征：

1.一种基于超声波的干式电抗器故障预警和定位装置，包括依次连接的转换器、信号处理模块和报警模块，其特征在于：超声波阵列信号采集模块设置在干式电抗器一侧，超声波阵列信号采集模块由多个相同规格的超声波传感器组成，按照正方形或圆形网格阵列排布，超声波阵列信号采集模块通过数据线连接转换器，信号处理模块内设含定位算法的故障定位模块和含svn算法的故障预警模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于超声波的干式电抗器故障预警和定位装置，其特征在于：超声波阵列信号采集模块由64个超声波传感器按8×8正方形网格阵列排布组成。

3.根据权利要求1所述的一种基于超声波的干式电抗器故障预警和定位装置，其特征在于：超声波阵列信号采集模块由20个超声波传感器按照三个同心圆形阵列排布，第一个为圆心处的一个超声波传感器，第二个为圆心外均匀围设的6个超声波传感器，第三个为均匀围设的13个超声波传感器。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种基于超声波的干式电抗器故障预警和定位装置，其特征在于：报警模块包括受信号处理模块控制的光电报警器、后台显示和手机短信。

5.根据权利要求4所述的一种基于超声波的干式电抗器故障预警和定位装置，其特征在于：信号处理模块为pc个人计算机。

6.根据权利要求5所述的一种基于超声波的干式电抗器故障预警和定位装置，其特征在于：超声波传感器为um30-2超声波传感器。

技术总结本技术公开了一种基于超声波的干式电抗器故障预警和定位装置，属于检测设备技术领域，包括依次连接的转换器、信号处理模块和报警模块，超声波阵列信号采集模块设置在干式电抗器一侧，超声波阵列信号采集模块由多个相同规格的超声波传感器组成，按照正方形或圆形网格阵列排布，超声波阵列信号采集模块通过数据线连接转换器，信号处理模块内设故障定位模块和故障预警模块，故障定位模块内置定位算法，故障预警模块内置SVM算法。本技术可有效实现对干式电抗器工作中的故障进行定位和预警，有效保证了供电系统工作的稳定性。技术研发人员：吴洪伟,段东广,吴志焕,时亚琳受保护的技术使用者：河北工程技术学院技术研发日：20231129技术公布日：2024/7/25