CN111999609B - 一种现场变压器局部放电试验干扰信号排查方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种现场变压器局部放电试验干扰信号排查方法，其技术特点是：布置三支特高频传感器，特高频传感器信号经过调理单元后输入示波器；当局部放电量超标并判定干扰型号来自变压器外部时启动示波器；通过相关性分析，判断三个信号是否为同源信号：根据相关性进行数据采集，若两两具有相关性，将当次采集与上一次采集获得的信号进行相关性分析，判断是否为同类干扰信号；不断调整传感器位置，直至三支传感器得到的时间序列具有相关性，且没有时差，即可根据空间几何方法及现场情况判断不同干扰源信号的来源。本发明利用相关性分析原理，定位干扰源位置，有助于排查异常，缩短变压器交接试验与停电检修等工作的时间，提高局部放电试验效率。
Description
技术领域
本发明属于变压器试验领域，尤其是一种现场变压器局部放电试验干扰信号排查方法。
背景技术
变压器是实现电压变化和电能输送的关键设备，其性能直接影响着电网安全稳定运行。因此必须通过电气试验准确地评价变压器投运前或检修后状态，判断是否具备投运条件。其中局部放电试验能够反应设备内部尚未完全贯穿的轻微放电，是把控产品质量与检修工作质量的重要方法，对避免带缺陷投运，影响设备正常运行具有重要意义。
但由于在运行的变电站中进行变压器局部放电试验时干扰信号来源较多，位置分散，排查困难，需要投入大量的时间与精力，对局部放电试验结果的判断造成很大困扰。
外部干扰信号通常包含被试设备附近接地体尖端放电，周围带电设备电晕、悬浮放电，通讯设备干扰等。干扰源会发出特高频信号，且不同类型、不同位置的干扰源发出的信号在时域上具有很大差异。
通过检索，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种设计合理、速度快且准确可靠的现场变压器局部放电试验干扰信号排查方法。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种现场变压器局部放电试验干扰信号排查方法，包括以下步骤：
步骤1、在被试变压器附近布置三支特高频传感器，特高频传感器信号经过调理单元后输入示波器；
步骤2、当试验过程中局部放电量超标并判定干扰型号来自变压器外部时启动示波器；
步骤3、在触发模式下采集异常信号，每采集一次，则将得到的三个时间序列文件发送至试验主机，计算三个时间序列自相关性，通过两两判断方式判断三个信号是否为同源信号；
步骤4、当三个信号不具有相关性时进行下一次采集；若具有相关性，则依据示波器输出的时差信息和方向调整特高频传感器位置，进行下一次采集；
步骤5、当重新采集到的信号两两具有相关性，则将当次采集与上一次采集获得的时间序列中各取一个信号进行相关性分析；若为同源信号，则根据时差信息调整传感器位置；若不具有相关性，则判断为其他干扰源信号，留存记录后回到步骤4执行；
步骤6、不断调整传感器位置，直至三支传感器得到的时间序列具有相关性，且没有时差，则可根据任意两个信号平分面交线及现场设备情况判断该类干扰源信号的来源。
而且，所述步骤1中三支特高频传感器性能相同且采用相同规格、长度的连接线路与调理单元相连接。
而且，所述步骤2是根据背景信号大小设置触发阈值，并将局部放电量与触发阈值进行比较判断局部放电量是否超标。
而且，所述步骤3中自相关性的计算公式如下：
其中，COV(X,Y)为两个序列的协方差，D(X)、D(Y)为两个序列的方差。
而且，所述步骤6判断干扰源信号的来源的方法为：选其中两支传感器为基准，确定放电源在其中间面A1上；再选两支传感器为基准，确定放电源在其中间面A2上，中间面A1与中间面A2交于一条线，再依据现场情况，判断该相交线附近干扰源来自试验设备、周围带电体、接地体或其他设备。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明通过检测试验地点附近的空间特高频信号，利用相关性分析原理，定位干扰源位置，有助于排查异常，缩短了变压器交接试验与停电检修等工作的时间，提高局部放电试验效率。
2、本发明采用三支特高频传感器，结合现场实际运行设备、试验设备、接地体位置等情况开展干扰信号排查定位，使用设备简单、效果优良。
3、本发明引入相关性公式，在单次采集内、两次采集间进行相关性分析，迅速判断干扰信号是否为同源信号，缩短排查时间。
附图说明
图1为本发明变压器局部放电试验干扰信号排查方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详述。
一种现场变压器局部放电试验干扰信号排查方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤1、在现场开展变压器局部放电试验时，在被试设备附近布置三支特高频传感器，三支特高频传感器信号经过调理单元后输入至示波器。
在本步骤中，三支特高频传感器通过调理单元与示波器相连接。在试验过程中，应使用性能相同的三支特高频传感器与连接线路，且连接线路规格、长度相同。
步骤2、当试验过程中，如果局部放电量超标并判定干扰型号来自变压器外部时启动示波器。
在本步骤中，根据背景信号大小设置触发阈值，将局部放电量与触发阈值进行比较判断是否超标。
步骤3、在触发模式下采集异常信号，每采集一次，则将得到的三个时间序列文件发送至试验主机，计算三个时间序列自相关性，通过两两判断方式判断三个信号是否为同源信号。
在本步骤中，自相关性的计算公式如下：
其中，COV(X,Y)为两个序列的协方差，D(X)、D(Y)为两个序列的方差。
需要注意的是，不同信号之间存在延时,且仅比较信号突变后的第一个峰值点之后5至10个周波的波形。因此程序中包含延时比较功能，即将超前的信号以帧为单位往后平移,前端不足的数据通常为背景信号，为提高运算速度不考虑，求得相关系数最小值。
步骤4、当三个信号不具有相关性时进行下一次采集；若具有相关性，则依据示波器输出的时差信息和方向调整特高频传感器位置，进行下一次采集。
步骤5、当重新采集到的信号两两具有相关性，则将当次采集与上一次采集获得的时间序列中各取一个信号进行相关性分析；若为同源信号，则根据时差信息调整传感器位置；若不具有相关性，则判断为其他干扰源信号，留存记录后回到步骤4执行。
步骤6、不断调整传感器位置，直至三支传感器得到的时间序列具有相关性，且没有时差。则选其中两支传感器为基准，确定放电源在其中间面A1上，再选两支传感器为基准，确定放电源在其中间面A2上，中间面A1与中间面A2交于一条线，再依据现场情况，判断该相交线附近干扰源来自试验设备、周围带电体、接地体，或其他设备。
通过以上步骤实现了现场变压器局部放电试验干扰信号排查功能。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
Claims (4)
1.一种现场变压器局部放电试验干扰信号排查方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、在被试变压器附近布置三支特高频传感器，特高频传感器信号经过调理单元后输入示波器；
步骤2、当试验过程中局部放电量超标并判定干扰型号来自变压器外部时启动示波器；
步骤3、在触发模式下采集异常信号，每采集一次，则将得到的三个时间序列文件发送至试验主机，计算三个时间序列自相关性，通过两两判断方式判断三个信号是否为同源信号；
步骤4、当三个信号不具有相关性时进行下一次采集；若具有相关性，则依据示波器输出的时差信息和方向调整特高频传感器位置，进行下一次采集；
步骤5、当重新采集到的信号两两具有相关性，则将当次采集与上一次采集获得的时间序列中各取一个信号进行相关性分析；若为同源信号，则根据时差信息调整传感器位置；若不具有相关性，则判断为其他干扰源信号，留存记录后回到步骤4执行；
步骤6、不断调整传感器位置，直至三支传感器得到的时间序列具有相关性，且没有时差，则根据任意两个信号平分面交线及现场设备情况判断该交线附近干扰源信号的来源；具体判断方法如下：选其中两支传感器为基准，确定放电源在其中间面A1上；再选两支传感器为基准，确定放电源在其中间面A2上，中间面A1与中间面A2交于一条线，再依据现场情况，判断该交线附近干扰源信号来自试验设备、周围带电体、接地体或其他设备。
2.根据权利要求1所述的一种现场变压器局部放电试验干扰信号排查方法，其特征在于：所述步骤1中三支特高频传感器性能相同且采用相同规格、长度的连接线路与调理单元相连接。
3.根据权利要求1所述的一种现场变压器局部放电试验干扰信号排查方法，其特征在于：所述步骤2是根据背景信号大小设置触发阈值，并将局部放电量与触发阈值进行比较判断局部放电量是否超标。
4.根据权利要求1所述的一种现场变压器局部放电试验干扰信号排查方法，其特征在于：所述步骤3中自相关性的计算公式如下：其中，COV（X,Y）为两个序列的协方差，D（X）、D（Y）为两个序列的方差。
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