CN113358988B - 局部放电检测系统、方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

局部放电检测系统、方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDF

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CN113358988B CN202110636534.3A CN202110636534A CN113358988B CN 113358988 B CN113358988 B CN 113358988B CN 202110636534 A CN202110636534 A CN 202110636534A CN 113358988 B CN113358988 B CN 113358988B
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    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12Testing 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
    • G01R31/1227Testing 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 of components, parts or materials

Abstract

本申请涉及一种局部放电检测系统、方法、装置、计算机设备和存储介质。所述系统包括:第一电流互感器、第二电流互感器和终端;第一电流互感器与第二电流互感器之间的距离大于预设距离阈值;第一电流互感器,用于采集电力变压器的第一局放脉冲电流信号以及第一干扰电流信号;第二电流互感器,用于采集电力变压器的第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号;终端,用于对第一局放脉冲电流信号、第一干扰电流信号、第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号进行处理,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,确定电力变压器的目标局放信号。采用本方法能够提高电力变压器进行局放检测时的信噪比。

Description

局部放电检测系统、方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及电力系统技术领域,特别是涉及一种局部放电检测系统、方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
电力变压器是电力系统中的重要设备之一,其绝缘状况的好坏直接影响着电力系统的安全运行。随着电力系统的发展和电压等级的提高,局部放电已经成为电力变压器绝缘劣化的主要原因之一,因而局部放电的检测与评价也就成为变压器绝缘状况检测的重要手段。
传统技术中,通常是利用脉冲电流法对电力变压器在运行过程中产生的脉冲电流进行采集,进而获得视在放电量、放电相位等放电信息,实现对电力变压器局部放电的检测。然而,传统的脉冲电流法进行局放检测时易受外界环境干扰,存在信噪比高的问题。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够在进行局放检测时抗干扰且提高信噪比的局部放电检测系统、方法、装置、计算机设备和存储介质。
第一方面,本申请提供一种局部放电检测系统,该系统包括:第一电流互感器、第二电流互感器和终端;第一电流互感器与第二电流互感器之间的距离大于预设距离阈值;
第一电流互感器,用于采集电力变压器的第一局放脉冲电流信号以及第一干扰电流信号;
第二电流互感器,用于采集电力变压器的第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号;
终端,用于对第一局放脉冲电流信号、第一干扰电流信号、第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号进行处理,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,确定电力变压器的目标局放信号。
在其中一个实施例中,第一电流互感器和第二电流互感器型号与参数相同;第一电流互感器和第二电流互感器均套接于电力变压器的接地线上并且具有相同的正负极性,且,第一电流互感器与电力变压器的接地点的距离大于第二电流互感器与电力变压器的接地点的距离。
在其中一个实施例中,该系统还包括:
信号采集设备,用于采集第一局放脉冲电流信号的波形、第一干扰电流信号的波形、第二局放脉冲电流信号的波形以及第二干扰电流信号的波形,并传输至终端;
终端,用于根据第一电流互感器与第二电流互感器之前的距离,确定第二干扰电流信号从第二电流互感器传输至第一电流互感器的时间差;将第二局部脉冲电流信号的波形以及第二干扰电流信号的波形,在时间轴方向上平移时间差,生成延迟局部放电脉冲电流信号的波形和延迟干扰电流的波形;并将第一局部脉冲电流信号的波形与延迟局部放电脉冲电流信号的波形做差,并且,将第一干扰电流信号的波形和延迟干扰电流的波形做差,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,得到电力变压器的目标局放信号。
在其中一个实施例中,第一电流互感器和信号采集设备通过第一屏蔽同轴电缆连接;第二电流互感器和信号采集设备通过第二屏蔽同轴电缆连接;第一屏蔽同轴电缆与第二屏蔽同轴电缆的长度相等。
在其中一个实施例中,终端,还用于统计预设时间段内的电力变压器的目标局放信号的个数,确定电力变压器的初始局放重复率;对初始局放重复率除以2,确定实际局放重复率。
第二方面,本申请提供一种局部放电检测方法,方法包括:
获取第一局部放电脉冲信号和第一干扰信号,以及第二局部放电脉冲信号和第二干扰信号;
对第一局放脉冲电流信号、第一干扰电流信号、第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号进行处理,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,确定电力变压器的目标局放信号。
在其中一个实施例中,对第一局放脉冲电流信号、第一干扰电流信号、第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号进行处理,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,确定电力变压器的目标局放信号,包括:
根据第一电流互感器与第二电流互感器之前的距离,确定第二干扰电流信号从第二电流互感器传输至第一电流互感器的时间差;
将第二局部脉冲电流信号的波形以及第二干扰电流信号的波形,在时间轴方向上平移时间差,生成延迟局部放电脉冲电流信号的波形和延迟干扰电流的波形;
将第一局部脉冲电流信号的波形与延迟局部放电脉冲电流信号的波形做差,并且,将第一干扰电流信号的波形和延迟干扰电流的波形做差,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,得到电力变压器的目标局放信号。
在其中一个实施例中,还包括:统计预设时间段内的电力变压器的目标局放信号的个数,确定电力变压器的初始局放重复率;
对初始局放重复率除以2,确定实际局放重复率。
第三方面,本申请提供一种局部放电检测装置,装置包括:
获取模块,用于获取第一局部放电脉冲信号和第一干扰信号,以及第二局部放电脉冲信号和第二干扰信号;
消除干扰模块,用于对第一局放脉冲电流信号、第一干扰电流信号、第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号进行处理,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,确定电力变压器的目标局放信号。
第四方面,本申请提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第二方面中任一项实施例中方法的步骤。
第五方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第二方面中任一项实施例中方法的步骤。
上述局部放电检测系统、方法、装置、计算机设备和存储介质,由于局部放电检测系统包括:第一电流互感器、第二电流互感器和终端;第一电流互感器采集电力变压器的第一局放脉冲电流信号以及第一干扰电流信号;第二电流互感器采集电力变压器的第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号;终端对第一局放脉冲电流信号、第一干扰电流信号、第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号进行处理,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,确定电力变压器的目标局放信号。能够通过第一电流互感器和第二电流互感器两个相距距离大于预设距离阈值的电流互感器,分别感应到局部放电信号和干扰信号后,对局部放电信号和干扰信号进行处理,由于接收到的第一局部放电脉冲电流信号与第二局部放电脉冲电流信号之间、第一干扰电流信号和第二干扰电流信号之间均仅存在时间差异,因此通过两组信号波形中的任意一组平移时间差将两组中的干扰电流信号对齐后,两组信号进行相减消除干扰信号,进而提高了局放检测的信噪比。
附图说明
图1为一个实施例中局部放电检测系统的结构示意图;
图2为一个实施例中第一局部放电脉冲电流信号和第一干扰电流信号波形示意图;
图3为一个实施例中第二局部放电脉冲电流信号和第二干扰电流信号波形示意图;
图4为一个实施例中延迟局部放电脉冲电流信号和延迟干扰信号波形示意图;
图5为另一个实施例中局部放电检测系统的结构示意图;
图6为一个实施例中局部放电检测方法的流程示意图;
图7为另一个实施例中局部放电检测方法的流程示意图;
图8为另一个实施例中局部放电检测方法的流程示意图;
图9为一个实施例中局部放电检测装置的结构框图;
图10为另一个实施例中局部放电检测装置的结构框图;
图11为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
图1为局部放电检测系统的结构框图,在一个实施例中,如图1所示,局部放电检测系统包括:第一电流互感器101、第二电流互感器102和终端103;第一电流互感器101与第二电流互感器102之间的距离大于预设距离阈值;
第一电流互感器101,用于采集电力变压器104的第一局放脉冲电流信号以及第一干扰电流信号;
第二电流互感器102,用于采集电力变压器104的第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号;
终端103,用于对第一局放脉冲电流信号、第一干扰电流信号、第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号进行处理,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,确定电力变压器的目标局放信号。
其中,第一电流互感器、第二电流互感器可以包括:干式电流互感器、浇注式电流互感器、油浸式电流互感器和气体绝缘电流互感器等,在此不加以限制。第一局放脉冲电流信号和第二局放脉冲电流信号为电力变压器发生局部放电现象产生的局放脉冲电流信号,且第一局放脉冲电流信号和第二局放脉冲电流信号为相同的信号,仅是第一电流互感器和第二电流互感器感应电力变压器产生的局放脉冲电流信号的时间不同。第一干扰电流信号和第二干扰电流信号为在进行局放测试时由于外界干扰引入的相同的干扰信号,仅是第一电流互感器和第二电流互感器感应到干扰信号的时间不同。其中,第一干扰电流信号和第二干扰电流信号可以包括由大地向电力变压器内部流动的干扰信号。电力变压器的目标局放信号为消除干扰信号后的电力变压器的局放脉冲电流信号。
具体地,第一电流互感器和第二电流互感器可以为高频电流互感器(highfrequency current transformer,HFCT)。第一电流互感器和第二电流互感器可以接收的最低频率范围为100KHz-1MHz的脉冲电流信号。第一电流互感器和第二电流互感器均与电力变压器的中性接地线连接,且第一电流互感器和第二电流互感器之间的距离必须大于预距离阈值,以满足第一电流互感器和第二电流互感器不会在同一时刻或者在十分短的时间间隔内接收到第一局部放电脉冲电流和第二局部放电脉冲电流,或者,在同一时刻或者在十分短的时间间隔内接收到第一干扰电流信号和第二干扰电流信号。第一电流互感器和第二电流互感器可以感应电力变压器加压进行局放检测时的局部放电脉冲电流和干扰电流信号并传输至终端。即第一电流互感器采集电力变压器的第一局放脉冲电流信号以及第一干扰电流信号并发送至终端;第二电流互感器采集电力变压器的第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号并发送至终端。
终端接收到第一局放脉冲电流信号、第一干扰电流信号、第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号,首先可以根据第一局放脉冲电流信号、第一干扰电流信号、第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号,能够生成对应的第一局放脉冲电流信号的波形、第二局放脉冲电流信号的波形、第一干扰电流信号的波形和第二干扰电流信号的波形,将第一局放脉冲电流信号的波形、第一干扰电流信号的波形置于时间-电压第一坐标系中,如图2所示,横坐标为终端接收到脉冲电流信号的时间,纵坐标为第一电流互感器感应的电流信号的电压值,将第二局放脉冲电流信号的波形和第二干扰电流信号的波形置于时间-电压第二坐标系中,如图3所示,横坐标为终端接收到电流信号的时间,纵坐标为第二电流互感器感应的电流信号的电压值,然后可以将第一干扰电流波形和第二干扰电流波形在横坐标对齐后,如图4所示,将第一坐标系统中的波形减去第二坐标系中波形,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,仅剩下波形相反、大小相同的两个局部放电脉冲电流对应的波形,即电力变压器的目标局放信号。由于干扰电流的信号强度一般不会高于局部放电信号的信号强度,因此还可以是通过将第一局放脉冲电流波形、第二局放脉冲电流波形、第一干扰电流波形和第二干扰电流波形置于同一个时间-电压坐标系中,同时可以将第二局放脉冲电流和第二干扰电流波形在横坐标方向进行平移,在第一干扰电流波形和第二干扰电流波形重合停止平移,也可以将第一局放脉冲电流和第一干扰电流波形在横坐标方向进行平移,在第一干扰电流波形和第二干扰电流波形重合停止平移,此时分别将第一局放脉冲电流波形和第二局放脉冲电流进行相减、第一干扰电流波形和第二干扰电流波形进行相减,即消除了第一干扰电流波形和第二干扰电流波形,得到了电力变压器的目标局放信号。
在本实施例中,由于局部放电检测系统包括:第一电流互感器、第二电流互感器、信号采集设备和终端,第一电流互感器采集电力变压器的第一局放脉冲电流信号以及第一干扰电流信号,第二电流互感器采集电力变压器的第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号,终端对第一局放脉冲电流信号、第一干扰电流信号、第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号进行处理,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,确定电力变压器的目标局放信号。能够通过第一电流互感器和第二电流互感器两个相距距离大于预设距离阈值的电流互感器,分别感应到局部放电信号和干扰信号后,对局部放电信号和干扰信号进行处理,由于接收到的第一局部放电脉冲电流信号与第二局部放电脉冲电流信号之间、第一干扰电流信号和第二干扰电流信号之间均仅存在时间差异,因此通过两组信号波形中的任意一组平移时间差将两组中的干扰电流信号对齐后,两组信号进行相减消除干扰信号,进而提高了局放检测的信噪比。
上述实施例对局部放电检测装置进行了说明,现以一个实施例对局部放电检测装置进一步说明,在一个实施例中,参见图1所示,第一电流互感器和第二电流互感器型号与参数相同;第一电流互感器和第二电流互感器均套接于电力变压器的接地线上并且具有相同的正负极性,且,第一电流互感器与电力变压器的接地点的距离大于第二电流互感器与电力变压器的接地点的距离。
具体地,第一电流互感器和第二电流互感器可以为相同型号、相同设置参数的高频电流互感器。并且,第一电流互感器和第二电流互感器在套接时的正负极性相同,即正极对应正极,负极对应负极。第一电流互感器和第二电流互感器均为套接于电力变压器的接地线上,感应电力变压器在进行局放测试时产生的局部放电脉冲电流信号。第一电流互感器与电力变压器接地点的距离大于第二电流互感器于电力变压器的接地点的距离。局放脉冲电流信号经由电力变压器产生传输至接地点,则第一电流互感器能够首先感应到该局放脉冲电流信号,即第一局部放电脉冲电流信号,然后第二电流互感器感应到该局放脉冲电流信号,即第二局部放电脉冲电流信号。干扰信号可以经由大地传输至电力变压器,则第二电流互感器能够首先感应到该干扰信号,即第二干扰电流信号,然后第一电流互感器感应到该干扰信号,即第一干扰电流信号。
在本实施例中,由于第一电流互感器和第二电流互感器型号与参数相同;第一电流互感器和第二电流互感器均套接于电力变压器的接地线上并且具有相同的正负极性,且,第一电流互感器与电力变压器的接地点的距离大于第二电流互感器与电力变压器的接地点的距离。能够使第一电流互感器和第二电流互感器均感应到相同的局放脉冲电流信号以及干扰信号,并且感应到的局放脉冲电流信号或干扰信号之间存在时间差,能够为后续消除干扰信号提供可行方案。
上述实施例对局部放电检测装置进行了说明,在进行局部放电检测时,还可以通过一个信号采集设备对电流互感器感应的局放脉冲电流信号及干扰信号进行处理,生成波形,现以一个实施例对信号采集模块进行说明,在一个实施例中,如图5所示,局部放电检测系统还包括:
信号采集设备105,用于采集第一局放脉冲电流信号的波形、第一干扰电流信号的波形、第二局放脉冲电流信号的波形以及第二干扰电流信号的波形,并传输至终端;
终端103,用于根据第一电流互感器与第二电流互感器之前的距离,确定第二干扰电流信号从第二电流互感器传输至第一电流互感器的时间差;将第二局部脉冲电流信号的波形以及第二干扰电流信号的波形,在时间轴方向上平移时间差,生成延迟局部放电脉冲电流信号的波形和延迟干扰电流的波形;并将第一局部脉冲电流信号的波形与延迟局部放电脉冲电流信号的波形做差,并且,将第一干扰电流信号的波形和延迟干扰电流的波形做差,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,得到电力变压器的目标局放信号。
具体地,第一电流互感器和信号采集设备通过第一屏蔽同轴电缆连接;第二电流互感器和信号采集设备通过第二屏蔽同轴电缆连接;第一屏蔽同轴电缆与第二屏蔽同轴电缆的长度相等。在第一电流互感器感应到第一局放脉冲电流信号时,将第一局放脉冲电流信号通过第一屏蔽同轴电缆传输至信号采集设备,生成第一局放脉冲电流信号的波形并传输至终端,在感应到第一干扰电流信号时,将第一干扰电流信号通过第一屏蔽同轴电缆传输至信号采集设备,生成第一干扰电流信号的波形并传输至终端;在第二电流互感器感应到第二局放脉冲电流信号时,将第二局放脉冲电流信号通过第二屏蔽同轴电缆传输至信号采集设备,生成第二局放脉冲电流信号的波形并传输至终端,在感应到第二干扰电流信号时,将第二干扰电流信号通过第二屏蔽同轴电缆传输至信号采集设备,生成第二干扰电流信号的波形并传输至终端。其中,信号采集设备可以包括示波器。
终端在接收到第一局部脉冲电流信号的波形、第一干扰电流信号的波形、第二局部脉冲电流信号的波形以及第二干扰电流信号的波形后,可以首先根据第一电流互感器与第二电流互感器之间的设定的距离,该距离为预先存储在终端中的数据,可以根据公式t=d/c确定第二干扰电流信号从第二电流互感器传输至第一电流互感器的时间差,其中,t为时间差、d为第一电流互感器与第二电流互感器之前的设定的距离、c为光速;将第二局部脉冲电流信号的波形以及第二干扰电流信号的波形,在时间轴方向上平移时间差t,生成延迟局部放电脉冲电流信号的波形和延迟干扰电流的波形;并将第一局部脉冲电流信号的波形与延迟局部放电脉冲电流信号的波形做差,并且,将第一干扰电流信号的波形和延迟干扰电流的波形做差,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,得到电力变压器的目标局放信号。
可选地,终端,还用于统计预设时间段内的电力变压器的目标局放信号的个数,确定电力变压器的初始局放重复率;对初始局放重复率除以2,确定实际局放重复率。
具体地,在获取到电力变压器的目标局放信号后,统计预设时间段内的电力变压器的目标局放信号的个数,即具有多少个局部放电脉冲电流信号的波形个数。即确定了电力变压器的初始局放重复率。由于最终获取的一个电力变压器的目标局放信号中包括有两个局部放电脉冲电流信号的波形个数,但是由于这两个分别为第一电流互感器和第二电流互感器感应的同一个局放脉冲电流信号,因此,实质上重复统计了一次局放出现的次数,因此,对初始局放重复率除以2,确定实际局放重复率。
在本实施例中,由于局部放电检测系统还包括:信号采集设备采集第一局放脉冲电流信号的波形、第一干扰电流信号的波形、第二局放脉冲电流信号的波形以及第二干扰电流信号的波形,并传输至终端;终端根据第一电流互感器与第二电流互感器之前的距离,确定第二干扰电流信号从第二电流互感器传输至第一电流互感器的时间差;将第二局部脉冲电流信号的波形以及第二干扰电流信号的波形,在时间轴方向上平移时间差,生成延迟局部放电脉冲电流信号的波形和延迟干扰电流的波形;并将第一局部脉冲电流信号的波形与延迟局部放电脉冲电流信号的波形做差,并且,将第一干扰电流信号的波形和延迟干扰电流的波形做差,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,得到电力变压器的目标局放信号。能够根据局放脉冲电流信号或者干扰信号通过两个电流互感器之间的时间差,对局放脉冲电流信号和干扰信号进行处理,将第二局部放电脉冲电流信号的波形与第二干扰电流信号的波形平移时间差后,将第二干扰电流信号的波形和第一干扰电流信号的波形对齐,对两个局部放电脉冲信号进行相减,对两个干扰信号进行相减,由于第一干扰电流信号和第二干扰电流信号是完全相同的电流信号,所以可以完全抵消,从根源上减小了利用现有技术脉冲电流法测量电力变压器局部放电时,大地向电力变压器中流动的干扰电流对测量结果的干扰,可以极大地提高信噪比。
上述实施例对局部放电检测系统进行了说明,现以一个实施例对局部放电检测方法进行说明,在一个实施例中,如图6所示,提供了一种局部放电检测方法,以该方法应用于图1中的终端为例进行说明,包括以下步骤:
S602,获取第一局部放电脉冲信号和第一干扰信号,以及第二局部放电脉冲信号和第二干扰信号。
具体地,第一电流互感器和第二电流互感器可以感应电力变压器在进行局放检测加压运行时的局部放电脉冲电流和干扰电流信号并传输至终端。即第一电流互感器采集电力变压器的第一局放脉冲电流信号以及第一干扰电流信号并发送至终端;第二电流互感器采集电力变压器的第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号并发送至终端。即终端获取第一局部放电脉冲信号和第一干扰信号,以及第二局部放电脉冲信号和第二干扰信号。
S604,对第一局放脉冲电流信号、第一干扰电流信号、第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号进行处理,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,确定电力变压器的目标局放信号。
具体地,终端接收到第一局放脉冲电流信号、第一干扰电流信号、第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号,首先可以根据第一局放脉冲电流信号、第一干扰电流信号、第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号,能够生成对应的第一局放脉冲电流信号的波形、第二局放脉冲电流信号的波形、第一干扰电流信号的波形和第二干扰电流信号的波形,将第一局放脉冲电流信号的波形、第一干扰电流信号的波形置于时间-电压第一坐标系中,横坐标为终端接收到脉冲电流信号的时间,纵坐标为第一电流互感器感应的电流信号的电压值,将第二局放脉冲电流信号的波形和第二干扰电流信号的波形置于时间-电压第二坐标系中,横坐标为终端接收到电流信号的时间,纵坐标为第二电流互感器感应的电流信号的电压值,然后可以将第一干扰电流波形和第二干扰电流波形在横坐标对齐后,将第一坐标系统中的波形减去第二坐标系中波形,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,仅剩下波形相反、大小相同的两个局部放电脉冲电流对应的波形,即电力变压器的目标局放信号。由于干扰电流的信号强度一般不会高于局部放电信号的信号强度,因此还可以是通过将第一局放脉冲电流波形、第二局放脉冲电流波形、第一干扰电流波形和第二干扰电流波形置于同一个时间-电压坐标系中,同时将第二局放脉冲电流和第二干扰电流波形在横坐标方向进行平移,在第一干扰电流波形和第二干扰电流波形重合停止平移,此时分别将第一局放脉冲电流波形和第二局放脉冲电流进行相减、第一干扰电流波形和第二干扰电流波形进行相减,即消除了第一干扰电流波形和第二干扰电流波形,得到了电力变压器的目标局放信号。
上述局部放电检测方法中,通过获取第一局部放电脉冲信号和第一干扰信号,以及第二局部放电脉冲信号和第二干扰信号,对第一局放脉冲电流信号、第一干扰电流信号、第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号进行处理,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,确定电力变压器的目标局放信号。能够通过第一电流互感器和第二电流互感器两个相距距离大于预设距离阈值的电流互感器,分别感应到局部放电信号和干扰信号后,对局部放电信号和干扰信号进行处理,由于接收到的第一局部放电脉冲电流信号与第二局部放电脉冲电流信号之间、第一干扰电流信号和第二干扰电流信号之间均仅存在时间差异,因此通过两组信号波形中的任意一组平移时间差将两组中的干扰电流信号对齐后,两组信号进行相减消除干扰信号,进而提高了局放检测的信噪比。
上述实施例对局部放电检测方法进行了说明,现以一个实施例对该方法中的如何消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号进行说明,在一个实施例中,如图7所示,对第一局放脉冲电流信号、第一干扰电流信号、第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号进行处理,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,确定电力变压器的目标局放信号,包括:
S702,根据第一电流互感器与第二电流互感器之前的距离,确定第二干扰电流信号从第二电流互感器传输至第一电流互感器的时间差。
具体地,终端可以根据第一电流互感器与第二电流互感器之间的设定的距离,该距离为预先存储在终端中的数据,可以根据公式t=d/c确定第二干扰电流信号从第二电流互感器传输至第一电流互感器的时间差,其中,t为时间差、d为第一电流互感器与第二电流互感器之前的设定的距离、c为光速。
S704,将第二局部脉冲电流信号的波形以及第二干扰电流信号的波形,在时间轴方向上平移时间差,生成延迟局部放电脉冲电流信号的波形和延迟干扰电流的波形。
具体地,终端在接收到第一局部脉冲电流信号的波形、第一干扰电流信号的波形、第二局部脉冲电流信号的波形以及第二干扰电流信号的波形后,将第二局部脉冲电流信号的波形以及第二干扰电流信号的波形,在时间轴方向上平移时间差t,生成延迟局部放电脉冲电流信号的波形和延迟干扰电流的波形。
S706,将第一局部脉冲电流信号的波形与延迟局部放电脉冲电流信号的波形做差,并且,将第一干扰电流信号的波形和延迟干扰电流的波形做差,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,得到电力变压器的目标局放信号。
具体地,将第一局部脉冲电流信号的波形与延迟局部放电脉冲电流信号的波形做差,并且,将第一干扰电流信号的波形和延迟干扰电流的波形做差,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,得到电力变压器的目标局放信号。其中,该局放脉冲信号为两个波形相反,幅值相同的局部放电脉冲信号的波形。
本实施例中,通过根据第一电流互感器与第二电流互感器之前的距离,确定第二干扰电流信号从第二电流互感器传输至第一电流互感器的时间差,将第二局部脉冲电流信号的波形以及第二干扰电流信号的波形,在时间轴方向上平移时间差,生成延迟局部放电脉冲电流信号的波形和延迟干扰电流的波形,将第一局部脉冲电流信号的波形与延迟局部放电脉冲电流信号的波形做差,并且,将第一干扰电流信号的波形和延迟干扰电流的波形做差,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,得到电力变压器的目标局放信号,根据局放脉冲电流信号或者干扰信号通过两个电流互感器之间的时间差,对局放脉冲电流信号和干扰信号进行处理,将第二局部放电脉冲电流信号的波形与第二干扰电流信号的波形平移时间差后,将第二干扰电流信号的波形和第一干扰电流信号的波形对齐,对两个局部放电脉冲信号进行相减,对两个干扰信号进行相减,由于第一干扰电流信号和第二干扰电流信号是完全相同的电流信号,所以可以完全抵消,从根源上减小了利用现有技术脉冲电流法测量电力变压器局部放电时,大地向电力变压器中流动的干扰电流对测量结果的干扰,可以极大地提高信噪比。
上述实施例对局部放电检测方法进一步说明,在考核局部放电情况时,还可以对局部放电的重复率进行考核,现以一个实施例对如何对局部放电的重复率进行考核进行说明,在一个实施例中,如图8所示,局部放电检测方法还包括:
S802,统计预设时间段内的电力变压器的目标局放信号的个数,确定电力变压器的初始局放重复率。
具体地,在获取到电力变压器的目标局放信号后,统计预设时间段内的电力变压器的目标局放信号的个数,即具有多少个局部放电脉冲电流信号的波形个数。即确定了电力变压器的初始局放重复率。
S804,对初始局放重复率除以2,确定实际局放重复率。
具体地,由于最终获取的一个电力变压器的目标局放信号中包括有两个局部放电脉冲电流信号的波形个数,但是由于这两个分别为第一电流互感器和第二电流互感器感应的同一个局放脉冲电流信号,因此,实质上重复统计了一次局放出现的次数,因此,对初始局放重复率除以2,确定实际局放重复率。
在本实施例中,通过统计预设时间段内的电力变压器的目标局放信号的个数,确定电力变压器的初始局放重复率,对初始局放重复率除以2,确定实际局放重复率。能够对电力变压器的局部放电情况的重复率得到准确的结果,消除了干扰信号的影响,得到准确的局放情况。
应该理解的是,虽然图6-8的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图6-8中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,如图9所示,提供了一种局部放电检测装置,包括:
获取模块11,用于获取第一局部放电脉冲信号和第一干扰信号,以及第二局部放电脉冲信号和第二干扰信号;
消除干扰模块12,用于对第一局放脉冲电流信号、第一干扰电流信号、第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号进行处理,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,确定电力变压器的目标局放信号。
在本实施例中,获取模块获取第一局部放电脉冲信号和第一干扰信号,以及第二局部放电脉冲信号和第二干扰信号,消除干扰模块对第一局放脉冲电流信号、第一干扰电流信号、第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号进行处理,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,确定电力变压器的目标局放信号。能够通过第一电流互感器和第二电流互感器两个相距距离大于预设距离阈值的电流互感器,分别感应到局部放电信号和干扰信号后,对局部放电信号和干扰信号进行处理,由于接收到的第一局部放电脉冲电流信号与第二局部放电脉冲电流信号之间、第一干扰电流信号和第二干扰电流信号之间均仅存在时间差异,因此通过两组信号波形中的任意一组平移时间差将两组中的干扰电流信号对齐后,两组信号进行相减消除干扰信号,进而提高了局放检测的信噪比。
在一个实施例中,如图10所示,消除干扰模块12,包括:
确定单元121,用于根据第一电流互感器与第二电流互感器之前的距离,确定第二干扰电流信号从第二电流互感器传输至第一电流互感器的时间差;
生成单元122,用于将第二局部脉冲电流信号的波形以及第二干扰电流信号的波形,在时间轴方向上平移时间差,生成延迟局部放电脉冲电流信号的波形和延迟干扰电流的波形;
消除单元123,用于将第一局部脉冲电流信号的波形与延迟局部放电脉冲电流信号的波形做差,并且,将第一干扰电流信号的波形和延迟干扰电流的波形做差,消除第一干扰电流信号和第二干扰电流信号,得到电力变压器的目标局放信号。
在一个实施例中,参见图10所示,局部放电检测装置还包括:
统计模块13,用于统计预设时间段内的电力变压器的目标局放信号的个数,确定电力变压器的初始局放重复率;
确定模块14,用于对初始局放重复率除以2,确定实际局放重复率。
关于局部放电检测装置的具体限定可以参见上文中对于局部放电检测方法的限定,在此不再赘述。上述局部放电检测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图11所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种局部放电检测方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图11中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种局部放电检测系统,其特征在于,所述系统包括:第一电流互感器、第二电流互感器、信号采集设备和终端;所述第一电流互感器与所述第二电流互感器之间的距离大于预设距离阈值;
所述第一电流互感器,用于采集电力变压器的第一局放脉冲电流信号以及第一干扰电流信号;
所述第二电流互感器,用于采集所述电力变压器的第二局放脉冲电流信号以及第二干扰电流信号;
所述信号采集设备,用于采集所述第一局放脉冲电流信号的波形、所述第一干扰电流信号的波形、第二局放脉冲电流信号的波形以及第二干扰电流信号的波形,并传输至所述终端;
所述终端,用于根据所述第一电流互感器与所述第二电流互感器之前的距离,确定所述第二干扰电流信号从所述第二电流互感器传输至所述第一电流互感器的时间差;将所述第二局放脉冲电流信号的波形以及所述第二干扰电流信号的波形,在时间轴方向上平移所述时间差,生成延迟局部放电脉冲电流信号的波形和延迟干扰电流的波形;并将所述第一局放脉冲电流信号的波形与所述延迟局部放电脉冲电流信号的波形做差,并且,将所述第一干扰电流信号的波形和所述延迟干扰电流的波形做差,消除所述第一干扰电流信号和所述第二干扰电流信号,得到所述电力变压器的目标局放信号。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一电流互感器和所述第二电流互感器型号与参数相同;所述第一电流互感器和所述第二电流互感器均套接于电力变压器的接地线上并且具有相同的正负极性,且,所述第一电流互感器与所述电力变压器的接地点的距离大于所述第二电流互感器与所述电力变压器的接地点的距离。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一电流互感器和所述信号采集设备通过第一屏蔽同轴电缆连接;所述第二电流互感器和所述信号采集设备通过第二屏蔽同轴电缆连接;所述第一屏蔽同轴电缆与所述第二屏蔽同轴电缆的长度相等。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述终端,还用于统计预设时间段内的所述电力变压器的目标局放信号的个数,确定所述电力变压器的初始局放重复率;对所述初始局放重复率除以2,确定实际局放重复率。
5.一种局部放电检测方法,其特征在于,所述方法应用于如权利要求1-4任意一项所述的局部放电检测系统中,所述方法包括:
获取第一局放脉冲电流信号和第一干扰信号,以及第二局放脉冲电流信号和第二干扰信号;
对所述第一局放脉冲电流信号、所述第一干扰电流信号、所述第二局放脉冲电流信号以及所述第二干扰电流信号进行处理,消除所述第一干扰电流信号和所述第二干扰电流信号,确定电力变压器的目标局放信号。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述对所述第一局放脉冲电流信号、所述第一干扰电流信号、所述第二局放脉冲电流信号以及所述第二干扰电流信号进行处理,消除所述第一干扰电流信号和所述第二干扰电流信号,确定所述电力变压器的目标局放信号,包括:
根据所述第一电流互感器与所述第二电流互感器之前的距离,确定所述第二干扰电流信号从所述第二电流互感器传输至所述第一电流互感器的时间差;
将所述第二局放脉冲电流信号的波形以及所述第二干扰电流信号的波形,在时间轴方向上平移所述时间差,生成延迟局部放电脉冲电流信号的波形和延迟干扰电流的波形;
将所述第一局放脉冲电流信号的波形与所述延迟局部放电脉冲电流信号的波形做差,并且,将所述第一干扰电流信号的波形和所述延迟干扰电流的波形做差,消除所述第一干扰电流信号和所述第二干扰电流信号,得到所述电力变压器的目标局放信号。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
统计预设时间段内的所述电力变压器的目标局放信号的个数,确定所述电力变压器的初始局放重复率;
对所述初始局放重复率除以2,确定实际局放重复率。
8.一种局部放电检测装置,其特征在于,所述装置应用于如权利要求1-4任意一项所述的局部放电检测系统中,所述装置包括:
获取模块,用于获取第一局放脉冲电流信号和第一干扰信号,以及第二局放脉冲电流信号和第二干扰信号;
消除干扰模块,用于对所述第一局放脉冲电流信号、所述第一干扰电流信号、所述第二局放脉冲电流信号以及所述第二干扰电流信号进行处理,消除所述第一干扰电流信号和所述第二干扰电流信号,确定电力变压器的目标局放信号。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求5至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5至7中任一项所述的方法的步骤。
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