[发明专利]一种高压电缆绝缘缺陷局部放电在线监测诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆设备的检测方法，具体是指一种高压电缆绝缘缺陷局部放电在线监测诊断方法。

背景技术

随着电网规模迅速扩大和用电需求的迅猛增长，社会对电网供电可靠性要求越来越高。作为状态检修的重要内容，电力设备带电检技术的全面深入应用，能及时发现电力设备潜伏性运行隐患，避免突发性故障的发生，是电力设备安全、稳定运行的重要保障。

电力设备在线监测一般采用便携式检测设备，在运行状态下对设备状态量进行的现场检测，其检测方式为带电短时间内检测，有别于长期连续的在线监测，具有投资小，见效快的特点，适合当前我国电力生产管理模式和经营模式。

目前，国内外高压电气设备的状态评价和状态检修工作正在开展，而如何获得准确的状态量是实施的关键因素。局部放电作为高压电气设备绝缘状况不良的主要表现形式，既是引起绝缘老化的主要原因，又是表征绝缘状况的主要特征参数，因此受到国内外研究者的广泛关注。

在常规脉冲电流法中，测量频带一般在1MHz以内，这一方法在实验室内已得到充分应用。但在变电站等现场，由于在该频率范围内存在大量的现场干扰，为避开干扰，目前主流方法是将测量信号的频率上移到高频频段（3MHz～30MHz）甚至超高频频段（300MHz-3GHz）来检测局部放电信号。其传感器一般采用罗戈夫斯基线圈或超高频传感器，信号经传感器耦合到射频放大器、滤波器或检波器，然后由数字采样系统量化，并完成数字处理。射频检测法和超高频检测法可以避开现场中大量的低频及中频干扰，但仍然无法利用硬件完全消除干扰，干扰的抑制工作还须结合数字算法来进行。

目前国内外对局部放电抗干扰和模式识别开展了大量的研究工作，研究重点主要在于如何构造能够反映不同放电源类型的局放模式，从这些模式中提取有效的特征参量，并训练合适的分类器最终对局部放电源类型做出判断。这些研究通常是在单一缺陷绝缘系统中进行，并证实能够成功地对人造缺陷模型的单一局部放电源类型进行识别。然而，电气设备在制造和运行过程中,多种因素都会导致绝缘缺陷的形成，在长期的运行电压下，由多种缺陷引发的局部放电往往同时存在，测量得到的局部放电信号多是这些放电信号的总和,其识别分类相当复杂。

上述各种因素的存在，大大降低了高压电缆绝缘缺陷局部放电检测诊断的准确度和灵敏度，容易造成误判错判。因此，如何运用现有的先进技术，最大限度抑制检测现场的干扰，准确提取出局放信号，更可靠、更灵敏地为后续的绝缘诊断提供信息，成为高压电缆绝缘缺陷局部放电在线监测诊断中的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压电缆绝缘缺陷局部放电在线监测诊断方法，该方法能够解决目前电缆设备绝缘缺陷局部放电在线监测诊断难的问题，并且还能够提高高压电缆绝缘缺陷局部放电检测诊断的准确度和灵敏度。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现的：一种高压电缆绝缘缺陷局部放电在线监测诊断方法，该方法包括如下步骤：

（1）建立典型高压电缆绝缘缺陷样本库：制作各种具有代表性的高压电缆本体和附件结构下的典型绝缘缺陷，基于高频电磁耦合法的高压电缆局部放电检测系统，从时域波形特征、谱图分布差异、分离谱图角度分析，获得各种实际制作典型绝缘缺陷的局部放电数据，通过获得的局部放电数据建立各种具有代表性的典型绝缘缺陷的放电数据库，该放电数据库作为典型高压电缆绝缘缺陷的样本库；

（2）现场高压电缆绝缘缺陷的监测：基于高频电磁耦合法的高压电缆局部放电检测系统，三相同步采集并保存频率在40kHz～20MHz之间的高压电缆绝缘缺陷的局部放电脉冲信号，应用三相幅值关系图谱、三频段幅值关系图谱信号分离技术，从时域波形特征、谱图分布差异、分离谱图角度分析，获得现场高压电缆绝缘缺陷的局部放电数据，形成现场测量数据的放电累积谱图和同类特征脉冲放电簇；

（3）现场高压电缆绝缘缺陷的诊断：对步骤（2）获得的放电累积谱图和同类特征脉冲放电簇，通过放电谱图的统计算子、模糊逻辑匹配、聚类分析，与步骤（1）获得的样本库进行典型绝缘缺陷的特征分析对比，进而判断高压电缆绝缘缺陷情况。