[发明专利]一种高压电力设备局部放电检测系统及局部放电识别方法

摘要

本发明提供一种高压电力设备局部放电检测系统及局部放电识别方法，局部放电检测系统结构为每支HFCT安装在一根高压电缆接地线上，暂态地电波传感器TEV安装在开关柜外壁上；三支HFCT分别通过一根BNC同轴电缆依次连接一支高通滤波器、一支宽带增益放大器，并连接到数据采集单元的前三个通道；一支TEV通过另一根BNC同轴电缆直接连接到数据采集单元的第四通道；相位信号获取单元安装在高压电缆上，并通过又一根BNC同轴电缆连依次接低通滤波器和数据采集单元的外部触发接口。局部放电识别方法包括对前三个通道的局部放电信号的识别方法和第四个通道的局部放电信号的识别方法。本发明实现对多源头局部放电的同步判断，提高识别的准确度。

主权项

1.一种高压电力设备局部放电检测系统的局部放电识别方法，所述高压电力设备局部放电检测系统包括三支高频电流互感器(22)、一支暂态地电波传感器TEV(21)、一支相位信号获取单元(23)、三支高通滤波器(25)、一支低通滤波器(24)、三支宽带增益放大器(26)、数据采集单元(11)，每支HFCT(22)安装在一根高压电缆接地线(33)上，暂态地电波传感器TEV(21)安装在开关柜(12)外壁上；三支HFCT(22)分别通过一根BNC同轴电缆(31)依次连接一支高通滤波器(25)、一支宽带增益放大器(26)，并连接到数据采集单元(11)的前三个通道；一支TEV(21)通过另一根BNC同轴电缆(31)直接连接到数据采集单元(11)的第四通道；相位信号获取单元(23)安装在高压电缆(32)上，并通过又一根BNC同轴电缆(31)依次连接低通滤波器(24)和数据采集单元(11)的外部触发接口；包括对前三个通道的局部放电信号的识别和第四个通道的局部放电信号的识别，其特征在于，对前三个通道的局部放电信号的识别方法按以下步骤进行：步骤1，瞬时脉冲信号提取：分别通过三支HFCT(22)进行原始数据采集，原始数据为HFCT(22)耦合到的信号，以125MS/s为采样率、20ms为采样时间长度、外部触发为数据采集的触发源、相位信号获取单元获取的50Hz正弦信号为触发信号、10次重复采集前三个通道的原始数据；对前三个通道的原始数据进行白噪声评估，通过白噪声水平自动设置瞬时脉冲信号的提取门槛值，保留低于门槛值的瞬时脉冲信号；步骤2，分区边界条件求取：根据电缆类型以及特征参数，特征参数为上升时间、下降时间、脉冲宽度、等效带宽和等效时间长度，构造局部放电信号在电缆中传播的传递函数f(L)＝A₀exp(‑αL)，其中L为传播的距离，α为通过对电缆的测试实验得到的衰减系数，A₀为距离为0时的特征参数的测量值，f(L)为传播距离L之后的特征参数的值，并根据电缆长度和电缆中间接头的位置参数，求解电缆终端接头、中间接头、电缆本体以及电缆两端连接设备中局部放电信号的特征参数的上下边界条件；步骤3，分区域确定局部放电信号位置，分4个不同阶段的层次来判断：第1个阶段判断，判断是否有来自电缆终端接头的局部放电信号，通过比较瞬时脉冲信号的特征参数是否在电缆终端接头局部放电的上下边界之内，如果无，则进行下一个阶段的判断；如果有，则保留这些瞬时脉冲信号，将10次原始数据的提取结果叠加，绘制局部放电相位图谱，判断是否具有明显的相位图谱特征，如果无，则进行下一个阶段的判断，如果有，则判断为电缆终端接头的局部放电信号，计算放电量，并将结果写到数据库中；第2个阶段判断，判断是否有来自电缆中间接头的局部放电信号，通过比较瞬时脉冲信号的特征参数是否在电缆中间接头局部放电的上下边界之内，如果无，则进行下一个阶段的判断；如果有，则保留这些瞬时脉冲信号，将10次原始数据的提取结果叠加，绘制局部放电相位图谱，判断是否具有明显的相位图谱特征，如果无，则进行下一个阶段的判断，如果有，则判断为电缆中间接头的局部放电信号，计算放电量，并将结果写到数据库中；第3个阶段判断，判断是否有来自电缆本体的局部放电信号，通过比较瞬时脉冲信号的特征参数是否在电缆本体局部放电的上下边界之内，如果无，则进行下一个阶段的判断；如果有，则保留这些瞬时脉冲信号，将10次原始数据的提取结果叠加，绘制局部放电相位图谱，判断是否具有明显的相位图谱特征，如果无，则进行下一个阶段的判断；如果有，则判断为电缆本体的局部放电信号，计算放电量，并将结果写到数据库中；第4个阶段判断，判断是否有来自电缆两端连接设备中的局部放电信号，通过比较瞬时脉冲信号的特征参数是否在电缆局部放电的上下边界之外，如果无，则进行下一个阶段的判断；如果有，则保留这些瞬时脉冲信号，将10次原始数据的提取结果叠加，绘制局部放电相位图谱，判断是否具有明显的相位图谱特征，如果无，则进行下一个阶段的判断；如果有，则判断为电缆两端连接设备的局部放电信号，计算放电量，并将结果写到数据库中。