[发明专利]一种大型水轮发电机定子绕组局部放电分析系统

权利要求书

1.一种大型水轮发电机定子绕组局部放电分析系统，其特征在于：包括无时滞转换系统、同步信号时钟系统、局部放电信号高速采集系统和局部放电数据分析系统，所述无时滞转换系统分别与同步信号时钟系统和局部放电信号高速采集系统连接，所述同步信号时钟系统和局部放电信号高速采集系统均与局部放电数据分析系统连接；

所述无时滞转换系统从发电机出口高压试验回路中接入电压信号，并将该电压信号线性缩小后分别输入同步信号时钟系统和局部放电信号高速采集系统，同步信号时钟系统用于生成与电压信号同步的同步时钟信号，局部放电信号高速采集系统用于对缩小后的电压信号进行高通滤波、模数转换和存储，局部放电数据分析系统用于对局部放电数据进行处理；

所述局部放电数据分析系统对局部放电数据处理的流程为：

(1)确定有效脉冲特性参数

以等效时间宽度、脉冲计数阈值和脉冲振荡速度作为特征参数；

(2)脉冲波形划分

将采集信号f₂₃(n)划分为脉冲波f₂₄(n)，

式中，共计M个脉冲，M₁个局部放电脉冲，M₂个高频段干扰脉冲；

(3)提取有效脉冲提取

有效脉冲判定条件如下，

ΔT为等效时间宽度、N为脉冲计数阈值和v为脉冲振荡速度；

(4)对有效脉冲进行统计分析

对有效脉冲进行分析，记录局部放电脉冲的统计信息，包括：局部放电量、起始相角、脉冲时宽和脉冲极性，并绘制局部放电图谱。

2.根据权利要求1所述大型水轮发电机定子绕组局部放电分析系统，其特征在于：所述无时滞转换系统与一三通转换接头连接，所述三通转换接头将无时滞转换系统输出的信号转换为两路一致的电压信号，并分别输入同步信号时钟系统和局部放电信号高速采集系统。

3.根据权利要求1所述大型水轮发电机定子绕组局部放电分析系统，其特征在于：所述同步信号时钟系统包括依次连接的工频信号提取电路、调理电路模块、保护电路模块和同步电路模块。

4.根据权利要求3所述大型水轮发电机定子绕组局部放电分析系统，其特征在于：所述工频信号提取电路为上限截止频率为10kHz的低通滤波器。

5.根据权利要求4所述大型水轮发电机定子绕组局部放电分析系统，其特征在于：所述保护电路模块包括比较器和钳位电路。

6.根据权利要求1所述大型水轮发电机定子绕组局部放电分析系统，其特征在于：所述局部放电信号高速采集系统包括依次连接的局部放电信号提取电路、高速采集模块、高速存储模块和数据通信模块。

7.根据权利要求6所述大型水轮发电机定子绕组局部放电分析系统，其特征在于：所述局部放电信号高速采集系统的采样率为1GHz，分辨率为16位，数据流量为2GB/s。

8.根据权利要求7所述大型水轮发电机定子绕组局部放电分析系统，其特征在于：所述局部放电信号提取电路为高通滤波电路。

9.根据权利要求8所述大型水轮发电机定子绕组局部放电分析系统，其特征在于：所述高速采集模块与高速存储模块之间通过第三代高速串行总线PCIe Gen3 x8连接，带宽为16GB/s，高速存储模块采用的磁盘阵列容量为4TB，读写速度5GB/s。