一种电力设备局部放电检测系统测评方法及其装置

1.一种电力设备局部放电检测系统测评方法，其特征是，该方法为：
（1）利用GIS试验段布置人工缺陷，将局放检测用传感器配合高速示波器直接测量的波形，等效模拟还原后输入至局部放电检测系统中，评估系统的信号可检性；
（2）将信号发生器产生的幅值可调的多工频周期模拟电压信号，经局部放电检测系统的外同步输入，评估系统的外同步功能可用性；
（3）以多工频周期模拟电压信号相位为基准，将等效模拟还原的传感器直接测量波形以时间序列输入至局部放电检测系统中，评估系统的放电数据库；
（4）基于幅值差异、时间间隔差异，将等效模拟还原的传感器直接测量波形输入局部放电检测系统，评估系统的检测灵敏度、相位谱图、缺陷类型评估、趋势分析功能；
（5）在传感器测量的直接波形包络线内，基于波形频率差异，将模拟信号输入局部放电检测系统，评估系统的检测频带。
2.根据权利要求1所述的一种电力设备局部放电检测系统测评方法的装置，其特征是，信号发生器（1）分别连接模拟信号发生仪（3）、外同步信号发生仪（4）、实测局放仪（16）；实测局放仪（16）与高速示波器（15）连接，高速示波器（15）与信号放大器（14）连接，信号放大器（14）分别连接超声传感器（12）和超高频传感器（13），两端的超高频传感器（13）与底部的GIS试验段（7）和上部的腔体封盖（10）组成一个腔体，在腔体底部的GIS试验段（7）上连接有人工缺陷（9），中心导体（8）位于腔体内，密闭支撑绝缘子（11）位于超高频传感器（13）上部。

一种电力设备局部放电检测系统测评方法及其装置\n技术领域\n[0001] 本发明属于电力设备局部放电检测技术领域，尤其适用于对电力设备局部放电检测系统自身的系统性测评。\n背景技术\n[0002] 作为电力设备电致绝缘损伤的一大表现，局部放电广泛存在于各类型运行设备之中。由于制造工艺的局限，运行电压的要求，完全避免运行电力设备中局部放电的发生是不可能或不合理的，但是限制电气绝缘材料的局部放电水平至要求等级是有必要，甚至必须的。\n[0003] 对于电气设备局部放电的检测，从很早就有研究，并随着技术水平的不断提高，检测方法在扩展，检测性能在提升，检测原理在完善。超声、超高频局放检测作为符合运行现场测试要求的应用手段，在实际运行电力设备中有较为广泛的应用。\n[0004] 局放检测的核心在于弱信号的检测、特征信息提取、相位谱图还原、典型谱图的数据库分析、放电趋势变化等。但基于传感器的运行环境下局部放电真实波形的测试、分离、还原是局部放电检测的基础，而这就涉及到局部放电波形特征参量。\n[0005] 对于局部放电而言：实验室应用的脉冲电流测试法有严格的测试依据、校准方法、接线原理；但应用于运行现场的超声、超高频测试方法参考依据不足，诊断判定模糊，检测灵敏度、参考谱图数据库、缺陷类型评估、趋势分析、检测频带等性能或指标的检测存在困难、不全、不系统甚至无法开展的情况，及局部放电检测系统本身的测评存在不足，与现场运行设备的局部放电带电检测或在线监测需求存在应用和判定层面矛盾。\n[0006] 基于上述局部放电检测系统本身的测评存在不足实际情况，结合局部放电检测的基础、核心，提出一种电力设备局部放电检测系统测评方法。主要基于实测局部放电波形，利用多功能信号发生器，通过将产生的序列化幅值差异、时间间隔差异、频率差异的模拟电压信号输入至局部放电检测系统，全面深入的测评其关键参数指标。\n发明内容\n[0007] 本发明的目的在于解决局部放电检测系统本身的测评存在不足的实际问题，主要是通过对实测局部放电波形的等效模拟还原，利用多功能信号发生器，将还原的模拟信号以时间为基准进行序列化，借助输入至局部放电检测系统中模拟信号的幅值差异、时间间隔差异、频率差异，来评测局部放电检测系统。\n[0008] 本发明是通过下列技术方案来实现的。\n[0009] 一种电力设备局部放电检测系统测评方法，本发明利用GIS试验段布置人工缺陷，将局放检测用传感器配合高速示波器直接测量的波形，等效模拟还原后输入至局放检测系统中，评估系统的信号可检性；将信号发生器产生的幅值可调的多工频周期模拟电压信号，经局放检测系统的外同步输入，评估系统的外同步功能可用性；以多工频周期模拟电压信号相位为基准，将等效模拟还原的传感器直接测量波形以时间序列输入至局放检测系统中，评估系统的放电数据库；基于幅值差异、时间间隔差异，将等效模拟还原的传感器直接测量波形输入局放检测系统，评估系统的检测灵敏度、相位谱图、缺陷类型评估、趋势分析功能；在传感器测量的直接波形包络线内，基于波形频率差异，将模拟信号输入局放检测系统，评估系统的检测频带。\n[0010] 本发明检测系统为：信号发生器分别连接模拟信号发生仪、外同步信号发生仪、实测局放仪；实测局放仪与高速示波器连接，高速示波器与信号放大器连接，信号放大器分别连接超声传感器和超高频传感器，两端得超高频传感器与底部的GIS试验段和上部的腔体封盖组成一个腔体，在腔体底部的GIS试验段上设置有连接有人工缺陷，中心导体位于腔体内，密闭支撑绝缘子位于超高频传感器上部。\n[0011] 本发明的有益效果是，本发明主要基于实测局部放电波形，利用多功能信号发生器，通过将产生的序列化幅值差异、时间间隔差异、频率差异的模拟电压信号输入至局部放电检测系统，全面深入的测评其关键参数指标，具有测评通用化、关键参数指标可量化、全面性、测评直接、适用性广等显著优点。\n[0012] 下面结合附图及实例进一步阐述本发明内容。\n附图说明\n[0013] 图1为测评方法的原理图；\n[0014] 图2为测评方法的示意图。\n具体实施方式\n[0015] 本发明属一种电力设备局部放电检测系统测评方法，其特征是，该方法为：\n[0016] (1)利用GIS试验段布置人工缺陷，将局放检测用传感器配合高速示波器直接测量的波形，等效模拟还原后输入至局放检测系统中，评估系统的信号可检性；\n[0017] (2)将信号发生器产生的幅值可调的多工频周期模拟电压信号，经局放检测系统的外同步输入，评估系统的外同步功能可用性；\n[0018] (3)以多工频周期模拟电压信号相位为基准，将等效模拟还原的传感器直接测量波形以时间序列输入至局放检测系统中，评估系统的放电数据库；\n[0019] (4)基于幅值差异、时间间隔差异，将等效模拟还原的传感器直接测量波形输入局放检测系统，评估系统的检测灵敏度、相位谱图、缺陷类型评估、趋势分析功能；\n[0020] (5)在传感器测量的直接波形包络线内，基于波形频率差异，将模拟信号输入局放检测系统，评估系统的检测频带。\n[0021] 本发明检测系统为：信号发生器1分别连接模拟信号发生仪3、外同步信号发生仪\n4、实测局放仪16；实测局放仪16与高速示波器15连接，高速示波器15与信号放大器14连接，信号放大器14分别连接超声传感器12和超高频传感器13，两端得超高频传感器13与底部的GIS试验段7和上部的腔体封盖10组成一个腔体，在腔体底部的GIS试验段7上设置有连接有人工缺陷9，中心导体8位于腔体内，密闭支撑绝缘子11位于超高频传感器13上部。\n[0022] 见图1，该图示出了测评方法的原理图。图中1为多功能信号发生器，可基于实测局放波形产生四类型模拟信号3：①局放波形等效模拟还原；②等效模拟还原的序列化局放波形；③等效模拟还原的幅值可变、时间间隔可变的序列化局放波形；④放电波形包络线内频率可变的序列化局放波形。2为局放检测系统，6为局放检测系统的分析诊断界面，\n5为局放检测系统输入通道。通过多功能信号发生器1产生的多工频周期外同步模拟电压信号4，可输入局放检测系统2，作为整个测评的基准。\n[0023] 见图2，该图示出了测评方法的示意图。图中，1为信号发生器；中心导体8、人工缺陷9、腔体封盖10、密闭支撑绝缘子11构成GIS试验段7，主要用于产生真实的局部放电；\n由超声传感器12，或超高频传感器13，经信号放大器14，通过高速示波器15，可显示实测局放波形16；根据实测局放波形16，信号发生器1可产生等效模拟还原波形17；信号发生器1可产生幅值可调的多工频周期模拟电压信号18，用于局放检测系统的同步基准；结合实测局放波形16的包络线，信号发生器1还可产生包络线内频率可变的波形19；根据17、18，可进一步对产生的等效模拟还原信号进行幅值、时间间隔的调整，以序列化波形20、21、22的形式展现。