CN104360250A - 一种电力变压器局部放电信号高精度检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力变压器局部放电信号高精度检测方法，主要包括：对全频段时域信号进行衰减、放大处理，再进行检波运算和傅里叶变换；通过设置带阻滤波的频带滤除频谱信号中的干扰频段，将其余频段作为局部放电信号测量频段；观察时域波形，根据放电波形在360°相位上的相位特征，设置开窗显示的相位区间；对开窗相位区间内的时域信号再次进行检波和傅里叶运算，最后分别以独立窗口输出显示局部放电信号的实时波形和频谱波形。本发明通过实时分析频谱波形特征，设置带阻滤波频带，将干扰较大的测量频段滤除，有效减少了现场干扰，有效提高局放信号检测准确度。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测方法，特别涉及一种电力变压器局部放电信号高精度检测方法，属于检测技术领域。
背景技术
变压器绝缘结构中的局部放电，尤其是放电量较大的油纸绝缘表面产生的局部放电，将对变压器的绝缘造成破坏。其破坏情况有两种，一是由于放电质点对绝缘的直接轰击，造成局部绝缘的损坏，并逐步扩大，直至使整个绝缘放电击穿；二是由于局部放电产生的热、臭氧和氧化氮等活性气体的电化学作用，造成局部绝缘受到腐蚀，电导增加，最后导致绝缘热击穿。局部放电对绝缘的危害程度，一方面取决于局部放电的强度，如放电量大小、放电能量大小、放电次数等，另一方面还取决于绝缘的耐放电性能和局部放电作用下对绝缘的破坏机理。总之，局部放电对绝缘的危害，最终将导致变压器的绝缘寿命降低，并直接影响变压器在长期工作电压作用下的安全可靠运行。为此，对220kV及以上变压器在投产前、大修后应进行局放试验。该试验的目的是判定变压器的绝缘状况，能否投入使用或继续使用。
变压器局部放电试验的目的：一是验证在标准规定的试验电压和时间内变压器的局部放电量是否符合标准和技术条件要求；二是当变压器局部放电量超过标准和技术条件规定时，通过对局部放电产生的原因进行分析和定位，然后加以排除；三是测量变压器的起始和终止放电电压，即施加电压上升时最初出现局部放电的最低放电电压和施加电压下降时最后消失局部放电的最高放电电压。
目前使用的都是传统的局放试验仪，不能有效去除干扰信号，导致局放信号检测准确度偏低，另外无法对试验中的突变信号作到及时记录，这就在很大程度上加大了人的工作量，并且无法进行试验后的分析总结工作。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种电力变压器局部放电信号高精度检测方法，能够有效去除干扰信号，提高信号检测精度。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电力变压器局部放电信号高精度检测方法，包括如下步骤：
步骤一：利用传感器耦合电力变压器局放信号的全频段时域信号；
步骤二：对所述全频段时域信号进行衰减、放大处理后，再进行检波运算和傅里叶变换；
步骤三：输出显示经步骤二处理后的全频段时域信号的时域波形和相应的频谱波形；
步骤四：对频谱波形进行观察分析，通过设置带阻滤波的频带滤除频谱信号中的干扰频段，将其余频段作为局部放电信号测量频段；
步骤五：观察时域波形，根据放电波形在360°相位上的相位特征，设置开窗显示的相位区间；
步骤六：对开窗相位区间内的时域信号再次进行检波和傅里叶运算，最后分别以独立窗口输出显示局部放电信号的实时波形和频谱波形。
所述全频段时域信号是指频率位于10kHz～500kHz的时域信号。
步骤四所述带阻滤波的可选频段覆盖在10kHz～500kHz以内。
步骤五中开窗显示为双开窗显示，包括窗口一和窗口二，其中窗口一的最小起始相位为0°，最大终止相位为179°；窗口二的最小起始相位为180°，最大终止相位为359°。
步骤六所述的检波运算中的检波频率其中，F0为20MHz，N为360°时基上的显示点数，m为时域信号在360°时基上的相位区间大小。
步骤一所述传感器为检测阻抗。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：通过实时分析频谱波形特征，设置带阻滤波频带，将干扰较大的测量频段滤除，有效减少了现场干扰，有效提高局放信号检测准确度；时域信号的检波频率与被检波信号的相位区间大小有关，相位区间越小，对波形的检波越细化，提高波形的分辨率，更便于观察放电波形特征，有助于区分真正的放电和干扰信号。
附图说明
图1是本发明的操作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种电力变压器局部放电信号高精度检测方法，包括如下步骤：
步骤一：利用传感器耦合电力变压器局放信号的全频段时域信号：全频段时域信号是指频率位于10kHz～500kHz的时域信号。传感器优选检测阻抗。为能够快速、准确采集完整放电信号，电力变压器发生局部放电信号时，全频段时域信号的采集频率为20MHz。
步骤二：对全频段时域信号进行衰减、放大，以适应输出显示幅值范围；然后再进行检波运算和傅里叶变换，目的是为了确保对输入的时域信号始终提取最大的峰值，同时得到全频段时域信号的频谱特征波形。
步骤三：输出显示经步骤二处理后的全频段时域信号的时域波形和相应的频谱波形；
步骤四：对频谱波形进行观察分析，通过设置带阻滤波的频带，滤除频谱信号中的干扰频段，将其余频段作为局部放电信号测量频段；
步骤五：观察时域波形，根据放电波形在360°相位上的相位特征，设置开窗显示的相位区间；优选开窗显示方式为双开窗显示，包括窗口一和窗口二，其中窗口一的最小起始相位为0°，最大终止相位为179°；窗口二的最小起始相位为180°，最大终止相位为359°
步骤六：对开窗相位区间内的时域信号再次进行检波和傅里叶运算，最后分别以独立窗口输出显示局部放电信号的实时波形和频谱波形。此处检波运算中的检波频率其中F0为20MHz，N为360°时基上的显示点数，m为时域信号在360°时基上的相位区间大小。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种电力变压器局部放电信号高精度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：利用传感器耦合电力变压器局放信号的全频段时域信号；
步骤二：对所述全频段时域信号进行衰减、放大处理后，再进行检波运算和傅里叶变换；
步骤三：输出显示经步骤二处理后的全频段时域信号的时域波形和相应的频谱波形；
步骤四：对频谱波形进行观察分析，通过设置带阻滤波的频带滤除频谱信号中的干扰频段，将其余频段作为局部放电信号测量频段；
步骤五：观察时域波形，根据放电波形在360°相位上的相位特征，设置开窗显示的相位区间；
步骤六：对开窗相位区间内的时域信号再次进行检波和傅里叶运算，最后分别以独立窗口输出显示局部放电信号的实时波形和频谱波形。
2.根据权利要求1所述的电力变压器局部放电信号高精度检测方法，其特征在于，所述全频段时域信号是指频率位于10kHz～500kHz的时域信号。
3.根据权利要求2所述的电力变压器局部放电信号高精度检测方法，其特征在于，步骤四所述带阻滤波的可选频段覆盖在10kHz～500kHz以内。
4.根据权利要求1所述的电力变压器局部放电信号高精度检测方法，其特征在于，步骤五中开窗显示为双开窗显示，包括窗口一和窗口二，其中窗口一的最小起始相位为0°，最大终止相位为179°；窗口二的最小起始相位为180°，最大终止相位为359°。
5.根据权利要求1所述的电力变压器局部放电信号高精度检测方法，其特征在于，步骤六所述的检波运算中的检波频率其中，F0为20MHz，N为360°时基上的显示点数，m为时域信号在360°时基上的相位区间大小。
6.根据权利要求1所述的电力变压器局部放电信号高精度检测方法，其特征在于，步骤一所述传感器为检测阻抗。
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