【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变压器检测，尤其是涉及一种变压器杂质超声波检测方法及装置。
技术介绍
1、变压器油是一种绝缘性能良好的液体介质，它是天然石油中经过蒸馏、精炼而获得的一种矿物油。它的主要成分是烷烃，环烷族饱和烃，芳香族不饱和烃等化合物，浅黄色透明液体，变压器油具有很好的绝缘强度，绝缘材料浸在油中，不仅可提高绝缘强度，而且还可免受潮气的侵蚀。在变压器交接以后，以及运行一段时间以后，需要定期对变压器油品质量进行检测，包括油的电气性能、化学性能和物理性能。其中特别会对变压器油中的杂质进行过滤和净化，因为变压器油中的杂质增加，会影响油的介电性能，导致变压器绝缘下降，甚至引起局放电。此外机械杂质的沉积也会阻碍传热、造成局部过热，促使油劣化，变压器油内如存在悬浮或沉积的杂质颗粒，可能会降低油的击穿电压。
2、由此可见，如何实现对变压器油中杂质的检测，已成为本领域技术人员所要亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种变压器杂质超声波检测方法及装置，通过设计特定的方法步骤，依靠超声波回声定位原理，实现了对油中杂质的检测，从而能够评估变压器油品质量，整个方法操作简单，使用方便，能够满足大部分场景的变压器检测需求。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种变压器杂质超声波检测方法，包括：
3、向变压器油箱发送超声波信号；
4、根据超声波信号在变压器油箱内传输的时间信息和速度信息，确定变压器油箱内的杂质位置；
5、基于模
6、根据所述数据图表，确定变压器油箱内的杂质数量。
7、作为其中一种优选方案，所述变压器杂质超声波检测方法还包括：
8、根据超声波信号在变压器油箱内传输的时间信息和速度信息，确定变压器油箱内的油枕壁厚和油枕高度；
9、所述油枕壁厚通过如下公式计算：
10、s1＝v1*t1/2
11、其中，s1为油枕壁厚，v1为超声波信号在金属中的传播速度，t1为发出一个超声波信号后与接收到第一个超声波回波之间的时间差；
12、所述油枕高度通过如下公式计算：
13、s2＝v2*(t2-2t1)/2
14、s＝2s1+s2
15、其中，s2为变压器顶部高度，v2为超声波信号在油中的传播速度，t2为发出一个超声波信号后，与超声波信号在变压器油箱内传播并在顶部反射时接收到的第二个超声波回波之间的时间差，s为变压器油枕的高度。
16、作为其中一种优选方案，所述根据超声波信号在变压器油箱内传输的时间信息和速度信息，确定变压器油箱内的杂质位置，具体包括：
17、根据超声波信号在变压器油箱内传播过程中遇到杂质颗粒的回传时间信息，通过如下公式计算得到对应的杂质位置：
18、sz1＝v2*(tz1-2t1)/2
19、其中，sz1为杂质位置，tz1为超声波信号传至该杂质颗粒位置的时间差。
20、作为其中一种优选方案，所述变压器杂质超声波检测方法还包括：
21、根据检测到的温度信息确定超声波信号在变压器油箱内传输的速度信息，具体通过如下公式计算：
22、vt＝v0+a(t-t0)
23、其中，vt为当温度为t℃时的超声波速度，v0为20℃下时的超声波速度，a为温度系数，t0为标准温度，t0＝20℃。
24、作为其中一种优选方案，所述基于模糊c均值聚类算法，构建杂质数量模型并基于样本数据对其进行训练，得到反映杂质分布的数据图表，具体包括：
25、根据模糊c均值聚类算法，对所述样本数据中接收到的多组时间差进行计算，得到对应的距离值数据集；
26、对所述距离值数据集进行归类，分别描绘在对应的高度曲线坐标上，用于得到显示油中杂质颗粒的位置以及数量的数据图表。
27、本专利技术另一实施例提供了一种变压器杂质超声波检测方法装置，包括处理器，所述处理器被配置为：
28、向变压器油箱发送超声波信号；
29、根据超声波信号在变压器油箱内传输的时间信息和速度信息，确定变压器油箱内的杂质位置；
30、基于模糊c均值聚类算法，构建杂质数量模型并基于样本数据对其进行训练，得到反映杂质分布的数据图表；
31、根据所述数据图表，确定变压器油箱内的杂质数量。
32、作为其中一种优选方案，所述处理器还被配置为：
33、根据超声波信号在变压器油箱内传输的时间信息和速度信息，确定变压器油箱内的油枕壁厚和油枕高度；
34、所述油枕壁厚通过如下公式计算：
35、s1＝v1*t1/2
36、其中，s1为油枕壁厚，v1为超声波信号在金属中的传播速度，t1为发出一个超声波信号后与接收到第一个超声波回波之间的时间差；
37、所述油枕高度通过如下公式计算：
38、s2＝v2*(t2-2t1)/2
39、s＝2s1+s2
40、其中，s2为变压器顶部高度，v2为超声波信号在油中的传播速度，t2为发出一个超声波信号后，与超声波信号在变压器油箱内传播并在顶部反射时接收到的第二个超声波回波之间的时间差，s为变压器油枕的高度。
41、作为其中一种优选方案，所述根据超声波信号在变压器油箱内传输的时间信息和速度信息，确定变压器油箱内的杂质位置，具体包括：
42、根据超声波信号在变压器油箱内传播过程中遇到杂质颗粒的回传时间信息，通过如下公式计算得到对应的杂质位置：
43、sz1＝v2*(tz1-2t1)/2
44、其中，sz1为杂质位置，tz1为超声波信号传至该杂质颗粒位置的时间差。
45、作为其中一种优选方案，所述处理器还被配置为：
46、根据检测到的温度信息确定超声波信号在变压器油箱内传输的速度信息，具体通过如下公式计算：
47、vt＝v0+a(t-t0)
48、其中，vt为当温度为t℃时的超声波速度，v0为20℃下时的超声波速度，a为温度系数，t0为标准温度，t0＝20℃。
49、作为其中一种优选方案，所述基于模糊c均值聚类算法，构建杂质数量模型并基于样本数据对其进行训练，得到反映杂质分布的数据图表，具体包括：
50、根据模糊c均值聚类算法，对所述样本数据中接收到的多组时间差进行计算，得到对应的距离值数据集；
51、对所述距离值数据集进行归类，分别描绘在对应的高度曲线坐标上，用于得到显示油中杂质颗粒的位置以及数量的数据图表。
52、相比于现有技术，本专利技术实施例的有益效果在于以下所述中的至少一点：
53、(1)本专利技术提供的变压器杂质超声波检测方法，无需改变变压器的内部结构，只需要在外部设置超声本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种变压器杂质超声波检测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的变压器杂质超声波检测方法，其特征在于，所述变压器杂质超声波检测方法还包括：
3.如权利要求2所述的变压器杂质超声波检测方法，其特征在于，所述根据超声波信号在变压器油箱内传输的时间信息和速度信息，确定变压器油箱内的杂质位置，具体包括：
4.如权利要求3所述的变压器杂质超声波检测方法，其特征在于，所述变压器杂质超声波检测方法还包括：
5.如权利要求1所述的变压器杂质超声波检测方法，其特征在于，所述基于模糊C均值聚类算法，构建杂质数量模型并基于样本数据对其进行训练，得到反映杂质分布的数据图表，具体包括：
6.一种变压器杂质超声波检测方法装置，其特征在于，包括处理器，所述处理器被配置为：
7.如权利要求6所述的变压器杂质超声波检测方法装置，其特征在于，所述处理器还被配置为：
8.如权利要求7所述的变压器杂质超声波检测方法装置，其特征在于，所述根据超声波信号在变压器油箱内传输的时间信息和速度信息，确定变压器油箱内的杂质位置，具体包括
9.如权利要求8所述的变压器杂质超声波检测方法装置，其特征在于，所述处理器还被配置为：
10.如权利要求6所述的变压器杂质超声波检测方法装置，其特征在于，所述基于模糊C均值聚类算法，构建杂质数量模型并基于样本数据对其进行训练，得到反映杂质分布的数据图表，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种变压器杂质超声波检测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的变压器杂质超声波检测方法，其特征在于，所述变压器杂质超声波检测方法还包括：
3.如权利要求2所述的变压器杂质超声波检测方法，其特征在于，所述根据超声波信号在变压器油箱内传输的时间信息和速度信息，确定变压器油箱内的杂质位置，具体包括：
4.如权利要求3所述的变压器杂质超声波检测方法，其特征在于，所述变压器杂质超声波检测方法还包括：
5.如权利要求1所述的变压器杂质超声波检测方法，其特征在于，所述基于模糊c均值聚类算法，构建杂质数量模型并基于样本数据对其进行训练，得到反映杂质分布的数据图表，具体包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄继来，李矗，李武，曹辉，徐继要，刘冲，孙文隆，周辽，易永利，刘茂集，夏明华，林志明，朱海貌，陈翔翔，周鹿鸣，高强，陆锋，张海龙，陈成伟，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司温州供电公司，
类型：发明
国别省市：
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