CN106019094A - 一种用于振荡型冲击电压下局部放电三维分析方法及系统 - Google Patents
一种用于振荡型冲击电压下局部放电三维分析方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106019094A CN106019094A CN201610333150.3A CN201610333150A CN106019094A CN 106019094 A CN106019094 A CN 106019094A CN 201610333150 A CN201610333150 A CN 201610333150A CN 106019094 A CN106019094 A CN 106019094A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spectrogram
- oscillation
- surge voltage
- signal
- shelf depreciation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Relating To Insulation (AREA)
Abstract
本公开涉及一种用于振荡型冲击电压下局部放电三维分析方法及其系统，其主要根据振荡型冲击电压下设备局部放电信号的采集，获得放电的时刻和位置，依据提取的放电数据，可绘制放电的PCA谱图与OPRPD谱图，也可对放电的幅值、数目、位置等进行分析。
Description
技术领域
本公开涉及高电压与绝缘技术领域，尤其涉及一种用于振荡型冲击电压下局部放电三维分析方法及其系统。
背景技术
在作现场交流耐压试验的同时测量局部放电，对发现现场安装完成后设备的绝缘缺陷发挥了重要作用。振荡型冲击电压是一种适合于现场进行的冲击电压类型，但冲击电压的局部放电具有持续时间短、单次试验中放电个数少等特点，目前还未有直观、立体分析冲击电压局部放电的方法。
发明内容
本公开提出了一种用于振荡型冲击电压下局部放电三维分析方法，所述方法包括下述步骤：
步骤(1)：记录施加在被试设备上的多个振荡型冲击电压信号，并且记录所述设备在所述多个信号中的每个振荡型冲击电压信号作用下所产生的每个局部放电信号及每个局部放电时刻；
步骤(2)：计算所述每个振荡型冲击电压信号的振荡频率；
步骤(3)：根据所述振荡频率计算相应的每个振荡型冲击电压信号的振荡周期；
步骤(4)：将每个振荡周期分为360度，结合步骤(1)所得到的每个局部放电信号，进一步计算每个振荡周期中每个局部放电信号的脉冲最大幅值及其所对应的放电角度；
步骤(5)：根据所述每个局部放电时刻、及计算获得的每个局部放电相应的脉冲最大幅值、放电角度，形成表示三者关系的第一类谱图，从而用以分析振荡型冲击电压下的局部放电特性，从而用以分析振荡型冲击电压下的局部放电特性。
优选地，所述步骤(1)中的振荡型冲击电压信号为振荡型冲击电压发生器所产生，采用分压器进行测量并通过示波器进行记录。
进一步地，所述步骤(1)中的局部放电信号采用高频电流传感器或测量阻抗进行测量并通过示波器进行记录。
优选地，所述步骤(5)还包括下述步骤：将所有振荡周期中的每个局部放电信号的脉冲最大幅值和其所对应的放电角度均进行累加，以累加后的局部放电信号的脉冲最大幅值和累加后的放电角度来形成表示二者关系的第二类谱图。
此外，本公开还进一步公开了一种用于振荡型冲击电压下局部放电三维分析系统，所述系统包括数据采集模块、数据分析模块、谱图形成模块和谱图显示模块；
数据采集模块，用于：记录施加在被试设备上的多个振荡型冲击电压信号，并且记录所述设备在所述多个信号中的每个振荡型冲击电压信号作用下所产生的每个局部放电信号及每个局部放电时刻；
数据分析模块，用于：计算所述每个振荡型冲击电压信号的振荡频率，并根据所述振荡频率计算相应的每个振荡型冲击电压信号的振荡周期；并且，进一步的，将每个振荡周期分为360度，结合所述数据采集模块所得到的每个局部放电信号，进一步计算每个振荡周期中每个局部放电信号的脉冲最大幅值及其所对应的放电角度；
谱图形成模块，用于：根据所述每个局部放电时刻、及计算获得的每个局部放电相应的脉冲最大幅值、放电角度，形成用于分析的谱图；
谱图显示模块，用于显示所述谱图形成模块所形成的谱图。
优选地，所述谱图形成模块包括第一类谱图形成单元；所述第一谱图形成单元根据所述每个局部放电时刻、及计算获得的每个局部放电相应的脉冲最大幅值、放电角度，形成表示三者关系的第一类谱图，用以分析振荡型冲击电压下的局部放电特性。
优选地，所述谱图形成模块包括第二类谱图形成模块；所述第二谱图形成单元将所有振荡周期中的每个局部放电信号的脉冲最大幅值和其所对应的放电角度均进行累加，以累加后的局部放电信号的脉冲最大幅值和累加后的放电角度来形成表示二者关系的第二类谱图。
优选地，所述系统还包括谱图转换模块；所述谱图转换模块用于在第一类谱图与第二谱图之间进行切换。
本公开方法能够充分反映单个振荡周期的局放情况，能够对局部放电的幅值、最大幅值、数目和位置等进行分析，为进行振荡型冲击电压下局部放电分析提供有力的工具。本公开系统的实现，将所述方法通过软件和/或硬件等方式实现，有利于简化分析人员的工作。
附图说明
图1一个实施例中外施电压波形和局放脉冲示意图；
图2为图1对应的PCA谱图；
图3为图1对应的OPRPD谱图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本公开，特采用GIS中存在悬浮电位缺陷时的局部放电测量结果对本公开作进一步说明。
针对本公开所公开的一种用于振荡型冲击电压下局部放电三维分析方法，就这一分析方法而言，所述方法包括下述步骤：
步骤(1)：记录施加在被试设备上的多个振荡型冲击电压信号，并且记录所述设备在所述多个信号中的每个振荡型冲击电压信号作用下所产生的每个局部放电信号及每个局部放电时刻；
步骤(2)：计算所述每个振荡型冲击电压信号的振荡频率；
步骤(3)：根据所述振荡频率计算相应的每个振荡型冲击电压信号的振荡周期；
步骤(4)：将每个振荡周期分为360度，结合步骤(1)所得到的每个局部放电信号，进一步计算每个振荡周期中每个局部放电信号的脉冲最大幅值及其所对应的放电角度；
步骤(5)：根据所述每个局部放电时刻、及计算获得的每个局部放电相应的脉冲最大幅值、放电角度，形成表示三者关系的第一类谱图，从而用以分析振荡型冲击电压下的局部放电特性，从而用以分析振荡型冲击电压下的局部放电特性。
对于上述实施例而言，本实施例充分体现了本公开的核心思路：即通过记录施加在被试设备上的振荡型冲击电压信号和设备所相应产生的局部放电信号以及每个局部放电时刻，引入周期、角度，通过绘制第一类谱图来直观反映振荡型冲击电压下局部放电特性。通过所述第一类谱图可以看到每个局部放电的幅值大小、个数、放电时刻与位置。
其中，所述每个局部放电时刻的一种获取方法为：获取示波器记录结果，以外加冲击电压的起始时刻为零时刻，每一个局放脉冲距离零时刻的时间为放电时刻。
进一步地，将所有振荡周期中的每个局部放电信号的脉冲最大幅值和其所对应的放电角度均进行累加，以累加后的局部放电信号的脉冲最大幅值和累加后的放电角度来形成表示二者关系的第二类谱图。显然，这忽略第一类谱图中放电的振荡周期信息，并获得了第二类谱图。通过第二类谱图可以看到局部放电的大小及其位置。
在一个实施例中，在对被试设备采用振荡型冲击电压发生器产生振荡型冲击电压信号，并采用分压器进行测量并通过示波器进行记录，在这个过程中产生的局部放电信号采用高频电流传感器或测量阻抗进行测量并通过示波器进行记录。由于采用振荡型冲击电压作为激励电压，其存在固定的振荡频率f，则可根据记录的激励电压信号计算其振荡频率f，根据振荡频率可得到每个振荡周期所持续的时间t。其中，振荡型冲击电压信号的波形采用IEC60060-3标准所提出的适用于现场的冲击电压波形，其具体描述可参考IEC60060-3标准的描述。
以GIS中存在悬浮电位缺陷为例，图1记录有两个放电脉冲，A和B，由于振荡冲击电压振荡的周期性，将时间轴按振荡周期T进行分段。在图1中，A、B分别处于周期1和周期2，每一周期对应相位0-360度，将不同振荡频率(周期)冲击电压下的放电都归一到0-360度范围内，即：将每个振荡周期所持续的时间t分为360个角度，则每个角度持续时间为t/360。对于每个振荡周期，求出360度内每个角度持续时间内的局部放电最大幅值，即对于每个振荡周期，均可形成局部放电最大幅值和角度的一一对应关系。绘制每个局部放电时刻、最大幅值、角度的三维图，可以得到第一类谱图。在本实施例中，图1相应的第一类谱图为PCA(PhaseCircle Amplitude)谱图，如图2所示，以实现对放电的幅值、数目、位置等分析。所述PCA谱图指利用放电的相位(Phase)、振荡周期(Circle)、放电幅值(Amplitude)所绘制的三维谱图。
省略PCA谱图中放电的振荡周期信息，将所有的振荡周期内的幅值、角度进行累加并绘制成柱状图，得到图2相应的第二类谱图。在本实施例中，第二类谱图为OPRPD(Oscillating Phase Resolved Partial Discharge)谱图，如图3所示。显然的，对于本领域技术人员而言，所述谱图并不限于图示的柱状图。
根据以上分析方法，可建立相应的用于振荡型冲击电压下局部放电的分析系统，所述系统包括数据采集模块、数据分析模块、谱图形成模块和谱图显示模块；其中：
数据采集模块，用于：记录施加在被试设备上的多个振荡型冲击电压信号，并且记录所述设备在所述多个信号中的每个振荡型冲击电压信号作用下所产生的每个局部放电信号；
数据分析模块，用于：计算所述每个振荡型冲击电压信号的振荡频率，并根据所述振荡频率计算相应的每个振荡型冲击电压信号的振荡周期；并且，进一步的，将每个振荡周期分为360度，结合所述数据采集模块所得到的每个局部放电信号，进一步计算每个振荡周期中每个局部放电信号的脉冲最大幅值及其所对应的放电角度；
谱图形成模块，用于：根据所述每个局部放电时刻、及计算获得的每个局部放电相应的脉冲最大幅值、放电角度，形成用于分析的谱图；
谱图显示模块，用于显示所述谱图形成模块所形成的谱图。
优选地，所述谱图形成模块包括第一类谱图形成单元；所述第一谱图形成单元根据所述每个局部放电时刻、及计算获得的每个局部放电相应的脉冲最大幅值、放电角度，形成表示三者关系的第一类谱图，用以分析振荡型冲击电压下的局部放电特性。
优选地，所述谱图形成模块包括第二类谱图形成模块；所述第二谱图形成单元将所有振荡周期中的每个局部放电信号的脉冲最大幅值和其所对应的放电角度均进行累加，以累加后的局部放电信号的脉冲最大幅值和累加后的放电角度来形成表示二者关系的第二类谱图。
更优地，在一个实施例中，所述系统还包括谱图转换模块；所述谱图转换模块用于在第一类谱图与第二谱图之间进行切换，以方便对局部放电的幅值、最大幅值、数目和位置等进行分析。
在一个实施例中，所述谱图形成模块能够形成用于分析的PCA(Phase Circle Amplitude)谱图与OPRPD(OscillatingPhase Resolved Partial Discharge)谱图。所述谱图切换模块能够根据分析需要在PCA谱图和OPRPD谱图之间进行切换。
综上，本公开解决了现有技术中振荡型冲击电压下局部放电没有专门的分析方法和系统的难题，并提供了相应的方法和系统。以上实施例对本公开进行了详细说明，本领域技术人员可根据上述说明对本公开作出不同变化的实施方式，例如波形可采用振荡型雷电冲击或振荡型操作冲击，所针对的设备可为电力变压器或电抗器或GIS等，或者其他变化，因为实施例中的某些细节仅仅是更优方式，并不构成对本公开的限制。
Claims (8)
1.一种用于振荡型冲击电压下局部放电三维分析方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
步骤(1)：记录施加在被试设备上的多个振荡型冲击电压信号，并且记录所述设备在所述多个信号中的每个振荡型冲击电压信号作用下所产生的每个局部放电信号以及每个局部放电时刻；
步骤(2)：计算所述每个振荡型冲击电压信号的振荡频率；
步骤(3)：根据所述振荡频率计算相应的每个振荡型冲击电压信号的振荡周期；
步骤(4)：将每个振荡周期分为360度，结合步骤(1)所得到的每个局部放电信号，进一步计算每个振荡周期中每个局部放电信号的脉冲最大幅值及其所对应的放电角度；
步骤(5)：根据所述每个局部放电时刻、及计算获得的每个局部放电相应的脉冲最大幅值、放电角度，形成表示三者关系的第一类谱图，从而用以分析振荡型冲击电压下的局部放电特性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：优选的，所述步骤(1)中的振荡型冲击电压信号为振荡型冲击电压发生器所产生，采用分压器进行测量并通过示波器进行记录。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的局部放电信号采用高频电流传感器或测量阻抗进行测量并通过示波器进行记录。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(5)还包括下述步骤：
将所有振荡周期中的每个局部放电信号的脉冲最大幅值和其所对应的放电角度均进行累加，以累加后的局部放电信号的脉冲最大幅值和累加后的放电角度来形成表示二者关系的第二类谱图。
5.一种用于振荡型冲击电压下局部放电三维分析系统，所述系统包括数据采集模块、数据分析模块、谱图形成模块和谱图显示模块，其特征在于：
数据采集模块，用于：记录施加在被试设备上的多个振荡型冲击电压信号，并且记录所述设备在所述多个信号中的每个振荡型冲击电压信号作用下所产生的每个局部放电信号及每个局部放电时刻；
数据分析模块，用于：计算所述每个振荡型冲击电压信号的振荡频率，并根据所述振荡频率计算相应的每个振荡型冲击电压信号的振荡周期；并且，进一步的，将每个振荡周期分为360度，结合所述数据采集模块所得到的每个局部放电信号，进一步计算每个振荡周期中每个局部放电信号的脉冲最大幅值及其所对应的放电角度；
谱图形成模块，用于：根据所述每个局部放电时刻、及计算获得的每个局部放电相应的脉冲最大幅值、放电角度，形成用于分析的谱图；
谱图显示模块，用于显示所述谱图形成模块所形成的谱图。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述谱图形成模块包括第一类谱图形成单元；
所述第一谱图形成单元根据所述每个局部放电时刻、及计算获得的每个局部放电相应的脉冲最大幅值、放电角度，形成表示三者关系的第一类谱图，用以分析振荡型冲击电压下的局部放电特性。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述谱图形成模块包括第二类谱图形成模块；
所述第二谱图形成单元将所有振荡周期中的每个局部放电信号的脉冲最大幅值和其所对应的放电角度均进行累加，以累加后的局部放电信号的脉冲最大幅值和累加后的放电角度来形成表示二者关系的第二类谱图。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括谱图转换模块；所述谱图转换模块用于在第一类谱图与第二谱图之间进行切换。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610333150.3A CN106019094A (zh) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | 一种用于振荡型冲击电压下局部放电三维分析方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610333150.3A CN106019094A (zh) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | 一种用于振荡型冲击电压下局部放电三维分析方法及系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106019094A true CN106019094A (zh) | 2016-10-12 |
Family
ID=57098966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610333150.3A Pending CN106019094A (zh) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | 一种用于振荡型冲击电压下局部放电三维分析方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106019094A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109917253A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-06-21 | 国网山东省电力公司临沂供电公司 | 变压器内局部放电源定位方法、装置和服务器 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100079148A1 (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-01 | Korea Electric Power Corporation | Uhf partial discharge and its location measuring device for high-voltage power devices |
| CN102645619A (zh) * | 2012-04-25 | 2012-08-22 | 云南电力试验研究院（集团）有限公司电力研究院 | 一种电力设备局部放电检测系统测评方法及其装置 |
| CN102645620A (zh) * | 2012-05-17 | 2012-08-22 | 广东电网公司电力科学研究院 | 基于时频特征参数的变电站多源局部放电检测方法及装置 |
| CN103543393A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-01-29 | 国家电网公司 | 一种组合电器局部放电的诊断方法及检测系统 |
| CN103698675A (zh) * | 2014-01-07 | 2014-04-02 | 西安交通大学 | 一种用于振荡型冲击电压下局部放电的分析方法及其系统 |
| CN104459497A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-03-25 | 西安交通大学 | 一种冲击电压下局部放电测量与分析装置 |
| CN104865508A (zh) * | 2015-06-08 | 2015-08-26 | 中国科学院半导体研究所 | 基于数据分组量化的局部放电识别方法 |
-
2016
- 2016-05-18 CN CN201610333150.3A patent/CN106019094A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100079148A1 (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-01 | Korea Electric Power Corporation | Uhf partial discharge and its location measuring device for high-voltage power devices |
| CN102645619A (zh) * | 2012-04-25 | 2012-08-22 | 云南电力试验研究院（集团）有限公司电力研究院 | 一种电力设备局部放电检测系统测评方法及其装置 |
| CN102645620A (zh) * | 2012-05-17 | 2012-08-22 | 广东电网公司电力科学研究院 | 基于时频特征参数的变电站多源局部放电检测方法及装置 |
| CN103543393A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-01-29 | 国家电网公司 | 一种组合电器局部放电的诊断方法及检测系统 |
| CN103698675A (zh) * | 2014-01-07 | 2014-04-02 | 西安交通大学 | 一种用于振荡型冲击电压下局部放电的分析方法及其系统 |
| CN104459497A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-03-25 | 西安交通大学 | 一种冲击电压下局部放电测量与分析装置 |
| CN104865508A (zh) * | 2015-06-08 | 2015-08-26 | 中国科学院半导体研究所 | 基于数据分组量化的局部放电识别方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 周卫华: "《输变电设备状态检修试验技术（变压器类）》", 31 December 2015 * |
| 李军浩 等: "振荡型雷电冲击电压下SF6气体中悬浮电位缺陷的局部放电特性研究", 《绝缘材料》 * |
| 李军浩 等: "电气设备局部放电检测技术述评", 《高电压技术》 * |
| 王刘旺 等: "局部放电大数据的并行PRPD分析与模式识别", 《中国电机工程学报》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109917253A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-06-21 | 国网山东省电力公司临沂供电公司 | 变压器内局部放电源定位方法、装置和服务器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101799488B (zh) | 一种标定电压的产生装置和方法 | |
| US8271213B2 (en) | Online partial discharge monitoring system of generator and method thereof | |
| CN104535842B (zh) | 一种基于人工短路试验的换流站接地网冲击阻抗测试方法 | |
| CN203025309U (zh) | 一种模拟换流变压器直流局部放电试验分析装置 | |
| CN103323741B (zh) | 一种针对强故障的基于故障电压初始行波幅值比较的d型线缆混合线路故障区段判别的方法 | |
| CN109374270A (zh) | 一种gis异常振动分析及机械故障诊断装置及方法 | |
| CN104950230B (zh) | 一种基于变尺度双稳态系统的配电网故障选线方法 | |
| CN104237750B (zh) | 一种gis绝缘缺陷局部放电故障图谱绘制方法 | |
| CN103176113A (zh) | 一种gis局部放电检定方法及系统 | |
| CN105606979A (zh) | Gis设备局部放电模拟检测装置 | |
| CN104931793B (zh) | 一种变电站接地网接地阻抗获取方法 | |
| CN109633253A (zh) | 一种基于fpga实现电压瞬变信号检测电路及方法 | |
| CN103823098A (zh) | 一种预放电电流检测装置 | |
| CN102262204A (zh) | 可用于prpd与trpd检测的局部放电检测系统 | |
| CN109142966A (zh) | 基于线路实测数据的故障测距方法、装置、设备及介质 | |
| CN103076545A (zh) | 高压电缆带电长度测量及局部放电检测定位仿真系统 | |
| KR20190020233A (ko) | 부분방전 시뮬레이션을 위한 모의신호 생성 장치 및 방법 | |
| CN106019094A (zh) | 一种用于振荡型冲击电压下局部放电三维分析方法及系统 | |
| CN105021961B (zh) | 一种架空绝缘线局部放电检测及定位装置及方法 | |
| CN105974276A (zh) | 一种gis间隔出厂耐压试验击穿点定位方法 | |
| CN103618287A (zh) | 一种防雷方法及系统 | |
| CN107015184A (zh) | 基于数据分析的特高频局部放电检测性能判定方法 | |
| CN104375066B (zh) | 一种振荡型冲击电压下gis局部放电模式识别方法 | |
| CN110531298A (zh) | 特高频局部放电传感器性能改进检测方法及系统 | |
| Hussein et al. | Comparison of current characteristics of lightning strokes measured at the CN tower and at other elevated objects |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161012 |