一种电气设备局部放电检测方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电气设备局部放电检测方法及其装置，本发明专利技术在离待测设备20‑30m处架设测量天线，测量电气设备辐射出来的电磁波电场分量，所测得的电磁波电场分量信号波形经同轴电缆传入数字存储示波器存储，数字存储示波器将该信号波形经通讯电缆传入计算机，计算机应用软件对该信号波形作傅里叶分解，获得辐射电磁波的频谱特性曲线，再根据1GHz~3GHz超高频分量与设备局部放电特性之间的对应关系对频谱特性曲线进行对比分析，即可识别和评估所测电气设备的局部放电特性。有如下优点：采用超高频检测方法测量局部放电产生的辐射电磁波1~3GHz超高频信号，受外界干扰信号影响小，可大大提高局部放电检测的可靠性和灵敏度。

A method for detecting partial discharge of electrical equipment and its device

The invention relates to a partial discharge detection method and apparatus for electrical equipment, the invention from the test equipment 20 30m set up measuring antenna, electromagnetic wave electric field measurement of electrical equipment radiating, the electromagnetic wave signal waveform of the electric field component into the digital storage oscilloscope stored by the coaxial cable, the digital storage oscilloscope the signal waveform communication cable into the computer, the computer application software of the signal waveform Fourier decomposition, obtained the spectrum of electromagnetic radiation, according to the corresponding relationship between 1GHz~3GHz ultra high frequency components and equipment characteristics of partial discharge on the spectral characteristic curves were compared, the characteristics of partial discharge of electrical equipment can be measured by identification and assessment. It has the following advantages: the ultra high frequency detection method is used to measure the radiation electromagnetic wave produced by partial discharge, and the 1~3GHz ultra high frequency signal is less affected by the external interference signal, which can greatly improve the reliability and sensitivity of partial discharge detection.

【技术实现步骤摘要】
一种电气设备局部放电检测方法及其装置
本专利技术涉及一种局部放电检测方法及其装置，尤其是涉及一种电气设备局部放电检测方法及其装置。
技术介绍
目前，电气设备局部放电特性的检测和评估按所检测的物理量性质可分为非电测法和电测法两大类。非电测法检测局部放电过程中产生的超声波、发出的光、热以及出现的新生成物等非电现象来识别电气设备局部放电；电测法检测局部放电过程中产生的电脉冲、电磁辐射，电荷的转移和电能的损耗等电现象来识别电气设备局部放电。不论是非电测法还是电测法都还存在种种不足，如电测法中应用最为广泛的脉冲电流法测量方法简单，灵敏度高，易于局部放电定量，但因其检测信号的频率一般在数十kHz～数十MHz，易受各种电磁干扰的影响。超高频UHF检测方法在超高频范围内1～3GHz提取局部放电产生的超高频信号，因而受外界干扰影响小，可极大地提高局部放电检测的可靠性和灵敏度，但仍有很多问题尚待解决，如目前所采用的接触式如内置传感器等超高频检测方法存在准确率低、安装维护困难等缺点。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种采用超高频检测方法测量局部放电产生的辐射电磁波1～3GHz超高频信号，受外界干扰信号影响小，可大大提高局部放电检测的可靠性和灵敏度的一种电气设备局部放电检测方法及其装置。本专利技术还有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种采用外置天线的非接触式超高频检测方法可克服接触式测量方法安装维护困难等缺点，可广泛应用于各种电气设备的在线监测或离线快速巡检的一种电气设备局部放电检测方法及其装置。本专利技术再有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种采用外置天线的非接触式超高频检测方法可用于发、变电站内电气设备不停电条件下的局部放电快速检测，测量时无需任何接线，就可实现对整个发、变电站内电气设备局部放电的快速检测，可大大提高测量设备的利用效率的一种电气设备局部放电检测方法及其装置。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种电气设备局部放电检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，模型试验步骤：建立局部放电试验模型进行模型试验，采用数字存储示波器经分流器测取不同放电形式下的局部放电电流波形，再采用Matlab软件将该电流波形作傅里叶变换，获取电气设备局部放电电流的典型频谱特征曲线；步骤2，仿真实验步骤：对不同电气设备建立CAD模型，依次步骤1中取局部放电模型试验测得电流的傅里叶分解结果中的不同频率分量电流作为仿真计算模型的馈源进行仿真计算，获得电气设备局部放电时辐射电磁波的典型频谱特性曲线；步骤3，由步骤2仿真计算结果确定辐射电磁波1～3GHz超高频分量与电气设备的局部放电特性之间的对应关系：当电气设备发生局部放电时，离待测设备20m处，在1～3GHz超高频频带内，可测得>0.1V/m的辐射场强；当电气设备不发生局部放电时，离待测设备20m处，在1～3GHz超高频频带内，测得的辐射场强为零。步骤4，现场测量方法步骤：在离现场待测设备20m处架设测量天线，测量现场电气设备辐射出来的电磁波电场分量，所测得的电磁波电场分量信号波形经同轴电缆传入数字存储示波器存储，数字存储示波器将该信号波形经通讯电缆传入计算机，计算机对该信号波形作傅里叶分解，获得测量现场电气设备辐射电磁波的实际频谱特性曲线，再按步骤3的对应关系比较1～3GHz超高频频带内测得的辐射场强，确定待测设备是否产生局部放电。在上述的一种电气设备局部放电检测方法，所述的步骤4中，获取实际频谱特征曲线的具体操作方法如下：步骤4.1，在离待测电气设备20处架设测量天线，测量待测电气设备辐射出来的电磁波电场分量信号波形，所测得的电磁波电场分量信号波形经同轴电缆传入数字存储示波器存储；步骤4.2，数字存储示波器将步骤4.1所测得的电磁波电场分量信号波形经通讯电缆传入计算机，计算机应用软件对该电磁波电场分量信号波形作傅里叶分解获取相应的频率分量，从而获得现场电气设备辐射电磁波的实际频谱特征曲线；步骤4.3，比较步骤4.2获得的现场电气设备辐射电磁波的实际频谱特征曲线，如其1～3GHz超高频频带内测得的辐射场强分量>0.1V/m，则判定设备发生了局部放电，否则未发生局部放电。在上述的一种电气设备局部放电检测方法，所述步骤1中，需要测取不同放电形式下的局部放电电流波形，所述不同放电形式分别为：针-板放电、气隙放电、油楔放电、表面放电、悬浮放电、内部油隙放电。在上述的一种电气设备局部放电检测方法，步骤2中，获得电气设备局部放电时辐射电磁波的典型频谱特性曲线的方法具体为：采用电磁场分析仿真软件FEKO建立模型，根据局部放电电流的傅里叶分解结果，在0～3GHz的频带范围内，以100MHz为间隔，依次取不同频率分量电流作为仿真计算模型的馈源进行仿真计算，求取各对应频率点的辐射电磁波电场分量，再采用Matlab软件对这些计算值进行拟合，获得电气设备局部放电时辐射电磁波的频谱特性曲线。在上述的一种现场电气设备局部放电检测方法，由所述的步骤3中，辐射电磁波高频分量为1GHz～3GHz超高频分量。一种使用电气设备局部放电检测方法的装置，其特征在于，包括用于测量待测电气设备电磁波电场分量信号波形的测量天线、通过同轴电缆与测量天线连接的数字存储示波器、通过通讯电缆与数字存储示波器连接的分析用个人计算机。因此，本专利技术具有如下优点：1.采用超高频检测方法测量局部放电产生的辐射电磁波1-3GHz超高频信号，受外界干扰信号影响小，可大大提高局部放电检测的可靠性和灵敏度；2.采用外置天线的非接触式超高频检测方法可克服接触式测量方法安装维护困难等缺点，可广泛应用于各种电气设备的在线监测或离线快速巡检；3.采用外置天线的非接触式超高频检测方法可用于发、变电站内电气设备不停电条件下的局部放电快速检测，测量时无需任何接线，就可实现对整个发、变电站内电气设备局部放电的快速检测，可大大提高测量设备的利用效率。图1是本专利技术根据模拟试验结果经傅里叶分解获得的电气设备局部放电电流的典型频谱特征曲线图。图2是本专利技术以局部放电电流的傅里叶分解结果，取不同频率分量电流作为仿真计算模型的馈源，进行仿真计算获得的电气设备局部放电时辐射电磁波的典型频谱特性曲线。图3是本专利技术的一种工作流程图。下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例：一种电气设备局部放电检测方法，包括以下步骤：步骤1，建立局部放电试验模型进行模型试验，采用数字存储示波器经分流器测取不同放电形式下的局部放电电流波形，再采用Matlab软件将该电流波形作傅里叶变换，获取电气设备局部放电电流的典型频谱特征曲线；其中，不同放电形式分别为：针-板放电、气隙放电、油楔放电、表面放电、悬浮放电、内部油隙放电。获取典型频谱特征曲线的具体操作方法如下：步骤1.1，将分流器串接在试验模型放电回路中，分流器输出端经同轴电缆与数字存储示波器连接，测量试验模型放电时产生的电流波形，所测得的电流信号波形经同轴电缆传入数字存储示波器存储；步骤1.2，采用Matlab软件将数字存储示波器中的电流信号波形作傅里叶分解，获得电气设备局部放电电流的典型频谱特征曲线；步骤2，对不同电气设备建立CA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电气设备局部放电检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，模型试验步骤：建立局部放电试验模型进行模型试验，采用数字存储示波器经分流器测取不同放电形式下的局部放电电流波形，再采用Matlab软件将该电流波形作傅里叶变换，获取电气设备局部放电电流的典型频谱特征曲线；步骤2，仿真实验步骤：对不同电气设备建立CAD模型，依次步骤1中取局部放电模型试验测得电流的傅里叶分解结果中的不同频率分量电流作为仿真计算模型的馈源进行仿真计算，获得电气设备局部放电时辐射电磁波的典型频谱特性曲线；步骤3，由步骤2仿真计算结果确定辐射电磁波1～3GHz超高频分量与电气设备的局部放电特性之间的对应关系：当电气设备发生局部放电时，离待测设备20m处，在1～3GHz超高频频带内，可测得>0.1V/m的辐射场强；当电气设备不发生局部放电时，离待测设备20m处，在1～3GHz超高频频带内，测得的辐射场强为零；步骤4，现场测量方法步骤：在离现场待测设备20m处架设测量天线，测量现场电气设备辐射出来的电磁波电场分量，所测得的电磁波电场分量信号波形经同轴电缆传入数字存储示波器存储，数字存储示波器将该信号波形经通讯电缆传入计算机，计算机对该信号波形作傅里叶分解，获得测量现场电气设备辐射电磁波的实际频谱特性曲线，再按步骤3的对应关系比较1～3GHz超高频频带内测得的辐射场强，确定待测设备是否产生局部放电。...

【技术特征摘要】
1.一种电气设备局部放电检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，模型试验步骤：建立局部放电试验模型进行模型试验，采用数字存储示波器经分流器测取不同放电形式下的局部放电电流波形，再采用Matlab软件将该电流波形作傅里叶变换，获取电气设备局部放电电流的典型频谱特征曲线；步骤2，仿真实验步骤：对不同电气设备建立CAD模型，依次步骤1中取局部放电模型试验测得电流的傅里叶分解结果中的不同频率分量电流作为仿真计算模型的馈源进行仿真计算，获得电气设备局部放电时辐射电磁波的典型频谱特性曲线；步骤3，由步骤2仿真计算结果确定辐射电磁波1～3GHz超高频分量与电气设备的局部放电特性之间的对应关系：当电气设备发生局部放电时，离待测设备20m处，在1～3GHz超高频频带内，可测得>0.1V/m的辐射场强；当电气设备不发生局部放电时，离待测设备20m处，在1～3GHz超高频频带内，测得的辐射场强为零；步骤4，现场测量方法步骤：在离现场待测设备20m处架设测量天线，测量现场电气设备辐射出来的电磁波电场分量，所测得的电磁波电场分量信号波形经同轴电缆传入数字存储示波器存储，数字存储示波器将该信号波形经通讯电缆传入计算机，计算机对该信号波形作傅里叶分解，获得测量现场电气设备辐射电磁波的实际频谱特性曲线，再按步骤3的对应关系比较1～3GHz超高频频带内测得的辐射场强，确定待测设备是否产生局部放电。2.根据权利要求1所述的一种电气设备局部放电检测方法，其特征在于，所述的步骤4中，获取典型频谱特征曲线的具体操作方法如下：步骤4.1，在离待测电气设备（1）20-30m处架设测量天线（2），测量待测电气设备（1）辐射出来的电磁波电场分量信号波形，所测得的电磁波电场分量信号波形经同轴电缆（5）传入数字存储示...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋永江，
申请(专利权)人：常州中兴华达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32