CN102478618A - 一种500千伏交联电缆局部放电在线监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种500千伏交联电缆局部放电在线监测方法，该方法包括以下步骤：1)信号采集与传输，传感器获取局放信号和低频同步信号；2)信号特征提取，主机对数据进行初步处理，提取波形特征，将每一波形对应的特征参数映射到特征谱图上；3)专家***识别，计算机处理器对放电类型进行分类和分离，并对放电模式进行识别；4)计算机处理器进行故障诊断和设备状态估计，得到交联电缆局部放电数据。与现有技术相比，本发明具有将不同的放电分离开来，在此基础上，运用模糊逻辑的方法对采集数据进行分析判断，剔除噪声干扰，分类识别局放类型，达到发现运行电缆绝缘缺陷，预防电力电缆突发性运行故障，实现状态检修的目的等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种局部放电在线监测方法，尤其是涉及一种500千伏交联电缆局部放电在线监测方法。
背景技术
局部放电是交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘劣化的表征和主要原因。高压、超高压XLPE绝缘电力电缆局部放电量与其绝缘状况密切相关，局部放电量的变化预示着电缆绝缘存在着可能危及电缆安全运行寿命的缺陷，因此，准确测量XLPE绝缘电力电缆的局部放电量是判断电缆绝缘品质的最直观、最理想、最有效的方法。500kV接头的现场安装质量对整个电缆***的安全运行至关重要。电缆附件是在现场安装的，制作工艺和人工经验在较大程度上决定了电缆附件的质量和寿命。其绝缘品质往往低于工厂制作的电缆本体，加上电缆附件安装时可能引入的灰尘、导电微粒、气隙、水分等杂质、机械或压力强度不够、电场裕度考虑不合理以及材质不良等问题都可能使得电缆附件绝缘存在着诸多缺陷或薄弱环节，这些缺陷和薄弱环节在电场集中的高场强部位尤其易引发局部放电。随着放电部位的绝缘介质被分解，就会产生具有导电性的碳粒痕迹，这种现象逐步发展扩大，从材料不连续界面引发出来，形成放电通道，进而引起电场更加畸变，最终会导致电缆附件的绝缘介质电击穿、崩烧；且当附件进潮时更容易发生复合介质沿面放电，其中因多层固体复合介质沿面放电原因导致接头击穿故障约占电缆附件故障总数的97％以上。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种将不同的放电分离开来，在此基础上，运用模糊逻辑的方法对采集数据进行分析判断，剔除噪声干扰，分类识别局放类型，达到发现运行电缆绝缘缺陷，预防电力电缆突发性运行故障，实现状态检修的目的的500千伏交联电缆局部放电在线监测方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种500千伏交联电缆局部放电在线监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)信号采集与传输，传感器获取局放信号和低频同步信号；2)信号特征提取，主机对数据进行初步处理，提取波形特征，将每一波形对应的特征参数映射到特征谱图上；3)专家***识别，计算机处理器对放电类型进行分类和分离，并对放电模式进行识别；4)计算机处理器进行故障诊断和设备状态估计，得到交联电缆局部放电数据。
所述的步骤1)为，通过传感器从设备端口处由高速宽带采样器获取放电脉冲波形。
所述的步骤1)中的传感器包括电流或电压耦合传感器。
所述的步骤2)中提取波形特征为，提取特征时域参数与特征频域参数。
与现有技术相比，本发明可以将不同的放电分离开来，在此基础上，运用模糊逻辑的方法对采集数据进行分析判断，剔除噪声干扰，分类识别局放类型，达到发现运行电缆绝缘缺陷，预防电力电缆突发性运行故障，实现状态检修的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
从传感器中取得的局放信号与低频同步信号都通过同轴电缆传入主机(PDCheck)内。主机对数据进行初步处理，提取波形特征，并通过网络传输线及光纤、光电转换器与便携式电脑的网卡相连接(RJ45)，将特征传到电脑，再用专门的软件进行分类、分离及放电模式的识别。其诊断技术包括如下几个方面：信号采集与传输、信号特征提取、专家***识别、及故障诊断与设备状态估计。
1)首先通过特定传感器(电流或电压耦合)从设备端口处由高速宽带采样器获取放电脉冲波形，并提取波形特征(包括特征时域参数与特征频域参数)。在原始波形上提取时频域特征，以便分离不同的放电种类。特征必需具有敏感性和特异性。
2)将每一波形对应的特征参数映射到特征谱图上。可以清楚看到不同放电类型具有族聚性，可由模糊推理机自动进行分离、分类，即用户可在没有专家指导的情况下，用软件完成分离识别工作。
3)对每一类型放电，结合其其它特征(如工频相位、放电重复率、极性、幅值分布等)，判定其放电种类，如电缆中放电相对导线的位置。
4)最后根据放电种类及其严重程度，结合相关设备信息，诊断设备状态，为管理者提供决策依据。
如图1所示，为用于本发明方法的装置，该装置包括：
局部放电在线监测主机4：放置在变电站保护室内，运行局放分析软件，收集前端设备的检测信号，并对检测信号进行分析处理。测试中采用便携式笔记本电脑。
局放前端测量设备2：通过网络接口与现场的网络设备相连，将检测数据实时传给安装在电缆监控中心的局部放电监测主机。每个局放前端测量设备可以连接3个PD传感器。
HFCT(PD传感器)1：安装在接地线上，检测局放信号，其数量根据需要配置。
同步信号传感器：用来耦合电缆接头处的脉冲电流信号，确定信号相位关系。
光电转换器3：用于局部放电在线监测主机4与局放前端测量设备2的连接。
Claims (4)
1.一种500千伏交联电缆局部放电在线监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)信号采集与传输，传感器获取局放信号和低频同步信号；
2)信号特征提取，主机对数据进行初步处理，提取波形特征，将每一波形对应的特征参数映射到特征谱图上；
3)专家***识别，计算机处理器对放电类型进行分类和分离，并对放电模式进行识别；
4)计算机处理器进行故障诊断和设备状态估计，得到交联电缆局部放电数据。
2.根据权利要求1所述的一种500千伏交联电缆局部放电在线监测方法，其特征在于，所述的步骤1)为，通过传感器从设备端口处由高速宽带采样器获取放电脉冲波形。
3.根据权利要求1所述的一种500千伏交联电缆局部放电在线监测方法，其特征在于，所述的步骤1)中的传感器包括电流或电压耦合传感器。
4.根据权利要求1所述的一种500千伏交联电缆局部放电在线监测方法，其特征在于，所述的步骤2)中提取波形特征为，提取特征时域参数与特征频域参数。
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