CN111751683A - Gis设备局部放电检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种GIS设备局部放电检测方法，属于GIS设备维护领域。它包括：同步使用电流传感器采样GIS设备内的特高频传感器馈线处的局部放电脉冲电流信号和使用特高频传感器采样局部放电特高频信号，获得同一起始时刻下的局部放电脉冲电流时域信号和局部放电特高频时域信号；电流传感器的高频截止频率与特高频传感器的低频截止频率相同；使用傅里叶变换分别转换局部放电脉冲电流时域信号、局部放电特高频时域信号为频域信号，合成频域信号，使用傅里叶逆变换转换合成频域信号为局部放电时域信号。它充分发挥了特高频传感器检测信号频率高、罗氏线圈电流传感器低频响应好的特点，可实现GIS局部放电的准确现场检测。
Description
技术领域
本发明涉及GIS设备维护技术领域，具体涉及一种GIS设备局部放电检测方法。
背景技术
局部放电是绝缘击穿的前兆现象，通过对局部放电的检测可以实现对设备击穿前的预警，这对于设备的安全运行具有重要意义。
GIS（Gas Insulated switchgear）是电网中的关键设备，其具有占地面积小、安全可靠性高、易于维护的特点，目前是电网中大量使用的重要电力设备。目前GIS局部放电现场检测多采用高频法和脉冲电流法。但由于现场环境复杂，特高频法应用较为广泛。而脉冲电流法由于抗干扰性能不强，难以在设备外部进行检测。各种检测方法所针对的检测品频带差异很大，脉冲电流法涵盖的频带是几千赫兹到数百赫兹，特高频法是从数百兆赫兹到数吉赫兹，而实际的局部放电是一个宽频信号，不论是特高频法还是脉冲电流法，其均损失了大量的信号，这就导致了信息量的减少，无法对局部放电进行深入和全面的分析。
专利文献CN103698674A记载了一种流动式电缆局部放电在线监测系统，专利文献CN103884970A记载了适用于多检测方法的局部放电巡检装置，专利文献CN106932699A记载了一种GIS振荡冲击耐压试验用信号检测系统，该些专利文献中，仅公开了采用电流传感器采集局部放电脉冲电流信号和采用特高频传感器采集局部放电特高频信号，并未涉及如何使用脉冲电流信号和局部放电特高频信号数据。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种GIS设备局部放电检测方法，以解决现有的GIS设备局部放电检测或侧重于脉冲电流信号或侧重于特高频信号的技术问题。
为解决上述技术问题，可以根据需要选用如下技术方案：
一种GIS设备局部放电检测方法，包括以下步骤：
数据采集步骤，同步使用电流传感器采样GIS设备内的特高频传感器馈线处的局部放电脉冲电流信号和使用所述特高频传感器采样局部放电特高频信号，获得同一起始时刻下的局部放电脉冲电流时域信号和局部放电特高频时域信号；所述电流传感器的高频截止频率与所述特高频传感器的低频截止频率相同；
信号合成步骤：使用傅里叶变换转换局部放电脉冲电流时域信号为局部放电脉冲电流频域信号U1，使用傅里叶变换转换局部放电特高频时域信号为局部放电特高频频域信号U2，合成频域信号U=U1+U2，使用傅里叶逆变换转换合成频域信号U为局部放电时域信号V。
优选的，所述电流传感器为罗氏线圈电流传感器。
优选的，所述电流传感器的采样频率与所述特高频传感器的采样频率相同。
优选的，所述电流传感器的频带宽度为100kHz～200MHz，所述特高频传感器的频带宽度为200MHz～3GHz。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.现有技术中，电流传感器的高频截止频率与所述特高频传感器的低频截止频率不相同，其使用傅里叶时域-频域变换和频域-时域逆变换时因存在数据缺失导致最后得到的时域信号存在较大的误差，不能满足GIS设备局部放电检测需要。本发明方法中，使电流传感器的高频截止频率与所述特高频传感器的低频截止频率相同，这样最后获得的局部放电时域信号是完整的，可以用于GIS设备局部放电检测。其充分发挥了特高频传感器检测信号频率高、罗氏线圈电流传感器低频响应好的特点，可实现GIS局部放电的准确现场检测。
2.电流传感器的采样频率和特高频传感器的采样频率相同，这样，相同时长内，电流传感器采集的局部放电脉冲电流时域信号的数量与特高频传感器采集的局部放电特高频时域信号的数量是相同的，其转换过程中的精度是一致的，可以降低误差。
附图说明
图1为本发明一种GIS设备局部放电检测方法的检测设备图。
附图标记说明：1-盆式绝缘子，2-GIS密封腔，3-特高频传感器，31-特高频传感器馈线，4-电流传感器，41-电流传感器馈线，5-示波器。
具体实施方式
下面结合附图，以实施例的形式说明本发明，以辅助本技术领域的技术人员理解和实现本发明。除另有说明外，不应脱离本技术领域的技术知识背景理解以下的实施例及其中的技术术语。
本发明的一种GIS设备局部放电检测方法，包括以下步骤：
数据采集步骤，同步使用电流传感器4采样GIS设备内的特高频传感器馈线31处的局部放电脉冲电流信号和使用特高频传感器3采样局部放电特高频信号，获得同一起始时刻下的局部放电脉冲电流时域信号和局部放电特高频时域信号；电流传感器4的高频截止频率与特高频传感器3的低频截止频率相同；
信号合成步骤：使用傅里叶变换转换局部放电脉冲电流时域信号为局部放电脉冲电流频域信号U1，使用傅里叶变换转换局部放电特高频时域信号为局部放电特高频频域信号U2，合成频域信号U=U1+U2，使用傅里叶逆变换转换合成频域信号U为局部放电时域信号V。
优选的，电流传感器4为罗氏线圈电流传感器。
优选的，电流传感器4的采样频率与特高频传感器3的采样频率相同。
优选的，电流传感器4的频带宽度为100kHz～200MHz，特高频传感器3的频带宽度为200MHz～3GHz。
参见图1，GIS设备内置有特高频传感器3，特高频传感器3的馈线与示波器5对应连接。电流传感器4同样设置在GIS设备内，电流传感器4的线圈套设在特高频传感器3的一根馈线上，电流传感器4的馈线与示波器5对应连接。两个传感器均放置在GIS设备内部以增强其抗干扰性能。可通过筒体的盖板处将信号线引出到GIS外部。利用示波器采样获得局部放电脉冲电流信号和局部放电特高频信号。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明。应当明白，实践中无法穷尽说明所有可能的实施方式，在此通过举例说明的方式尽可能的阐述本发明的发明构思。在不脱离本发明的发明构思、且未付出创造性劳动的前提下，本技术领域的技术人员对上述实施例中的技术特征进行取舍组合、具体参数进行试验变更，或者利用本技术领域的现有技术对本发明已公开的技术手段进行常规替换形成的具体的实施例，均应属于为本发明隐含公开的内容。
Claims (4)
1.一种GIS设备局部放电检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
数据采集步骤，同步使用电流传感器采样GIS设备内的特高频传感器馈线处的局部放电脉冲电流信号和使用所述特高频传感器采样局部放电特高频信号，获得同一起始时刻下的局部放电脉冲电流时域信号和局部放电特高频时域信号；所述电流传感器的高频截止频率与所述特高频传感器的低频截止频率相同；
信号合成步骤：使用傅里叶变换转换局部放电脉冲电流时域信号为局部放电脉冲电流频域信号U1，使用傅里叶变换转换局部放电特高频时域信号为局部放电特高频频域信号U2，合成频域信号U=U1+U2，使用傅里叶逆变换转换合成频域信号U为局部放电时域信号V。
2.如权利要求1所述的GIS设备局部放电检测方法，其特征在于，所述电流传感器为罗氏线圈电流传感器。
3.如权利要求1所述的GIS设备局部放电检测方法，其特征在于，所述电流传感器的采样频率与所述特高频传感器的采样频率相同。
4.如权利要求1所述的GIS设备局部放电检测方法，其特征在于，所述电流传感器的频带宽度为100kHz～200MHz，所述特高频传感器的频带宽度为200MHz～3GHz。
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