基于超聲波測距的變壓器繞組變形檢測系統(tǒng).pdf

1、繞組變形是變壓器安全運行的嚴(yán)重隱患之一，但現(xiàn)有的繞組變形檢測方法一方面很難實現(xiàn)繞組變形的帶電檢測，另一方面不能直觀、定量地對繞組狀態(tài)及故障位置進行判斷。因此，本文提出了基于距離轉(zhuǎn)換算法的繞組變形超聲波檢測方法，并設(shè)計制作了變壓器繞組狀態(tài)檢測系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對變壓器繞組狀態(tài)直觀、定量的帶電檢測。
　　首先，本文介紹了超聲波的基礎(chǔ)理論以及利用超聲波法進行繞組變形檢測的基本原理。針對傳統(tǒng)超聲波法檢測范圍有限的問題，提出一種超聲波探頭安放位

2、置算法。該算法通過對四種不同情況下超聲波探頭的安置方法進行研究，改善了變壓器繞組檢測中超聲波信號的接收效果，解決了在變壓器繞組形狀不規(guī)則情況下，超聲波發(fā)射及接收探頭的安放問題，提高了超聲波法的檢測范圍。在此基礎(chǔ)上，為了獲得變壓器繞組上的檢測點距變壓器外殼的距離，提出了一種基于反射回路的距離轉(zhuǎn)換算法，通過對超聲波傳播路徑的空間計算確定了繞組被測點的三維空間坐標(biāo)，從而為變壓器繞組變形檢測系統(tǒng)的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。
　　其次，本文設(shè)計制作了基

3、于超聲波法的變壓器繞組變形檢測硬件系統(tǒng)。首先通過對超聲波在變壓器油中有效頻率的計算，選擇了合適的超聲波換能器，減小了超聲波在變壓器外殼、變壓器油兩種介質(zhì)間傳播時的折射聲損耗，提高了超聲波在變壓器油中的傳播距離，并保證了超聲波時間信號的測量精度，避免了檢測系統(tǒng)與變壓器之間的電氣聯(lián)系，實現(xiàn)了繞組變形的在線檢測。同時，通過溫度傳感器以及補償電路實現(xiàn)了超聲波傳播速度的補償。最終，將傳感器和電路進行封裝，研制出繞組變形檢測硬件系統(tǒng)，實現(xiàn)了超聲波信