一种用于开关柜局部放电暂态地电压信号定量的方法技术

本发明专利技术公开了一种开关柜局部放电的放电量检测方法，包括以下步骤：S1在离线条件下，对地施加正弦波信号，得到第一检测信号；S2第一检测信号的幅值除以正弦波信号的幅值，得到第一序列；S3在正常运行或高压试验条件下，对开关柜局部放电测试，得到第二检测信号；S4对第二检测信号进行频谱分析，取得频谱中与第一序列的频率相对应的第二序列，第二序列的数值除以第一序列的相应数值得到第三序列；S5根据第三序列计算开关柜局部放电的放电量，进而检测开关柜的绝缘性。本发明专利技术对开关柜的暂态地电压信号进行定量测试，可以准确反映开关柜局部放电的剧烈程度，进而了解开关柜设备的绝缘状态，减少事故发生率，保障设备的运行安全。

A temporary discharge measurement method for partial discharge in switchgear

The invention discloses a discharge switchgear partial discharge detection method, which comprises the following steps: S1 in off-line condition, applied to sine wave signal, the first signal; amplitude sine wave signal S2 divided by the first detection signal of the first sequence; S3 in normal operation or high-pressure test condition of partial discharge test switch cabinet, second S4 on the second detection signal; the signal spectrum analysis, second sequence spectrum and the first sequence frequency corresponding to the corresponding sequence of numerical value of second divided by the first sequence and third sequences were obtained; discharge capacity calculation of S5 partial discharge switch cabinet according to third sequence, and detection insulation switch cabinet. The invention quantificationally tests the transient voltage signals of switchgear, which can accurately reflect the intensity of partial discharge of switch cabinet, and then understand the insulation state of switchgear, reduce the accident rate, and ensure the operation safety of the switchgear.

【技术实现步骤摘要】
一种开关柜局部放电暂的放电量检测方法
本专利技术涉及电力设备检测
，具体地，涉及一种开关柜局部放电的放电量检测方法。
技术介绍
开关柜是使用极其广泛的开关设备，由于在设计制造和运行维护等诸多方面存在不同程度问题，而导致开关柜的事故发生率比较高。在配电网中，开关柜长期运行于高温、高压、潮湿等恶劣的环境下，其绝缘性很容易遭到损坏，进而引发局部放电。开关柜的绝缘故障有多种表现形式，各类绝缘缺陷发展到最终击穿，造成事故之前，通常先经过局部放电阶段。对开关柜局部放电进行监测，对绝缘故障早期准确的诊断，减少设备事故损失和非计划停运、增强运营能力、提高设备运行与维护管理水平，具有十分重要的意义。随着电力系统电压等级和容量的提高，开关柜的多样性和复杂性对局部放电的测试提出了更高的要求，暂态地电压技术即是针对高压开关柜局部放电检测的有效方法，现有暂态地电压检测方法的检测结果以信号幅值毫伏(mV)或分贝(dB)显示，仅根据信号幅值得到开关柜绝缘的判定结果，而没有检测开关柜局部放电的放电量，从而不能准确反映开关柜放电的信息。
技术实现思路
鉴于以上问题，本专利技术的目的是提供一种开关柜局部放电的放电量检测方法，对暂态地电压信号进行定量测试，以准确了解开关柜局部放电的剧烈程度，进而了解开关柜设备的状态，减少事故发生率。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术所述开关柜局部放电的放电量检测方法，包括以下步骤：S1在离线条件下，断开被检测的开关柜的接地线，对地施加频率依次递增或递减的正弦波信号，通过暂态地电压传感器检测所述开关柜的暂态地电压，并通过测量系统对暂态地电压进行采样得到与正弦波信号的每个频率对应的第一检测信号；S2通过正弦波信号的每个频率下所述第一检测信号的幅值除以所述正弦波信号的幅值，得到第一序列；S3在正常运行或高压试验条件下，对所述开关柜进行局部放电测试，通过在相同位置布置的所述暂态地电压传感器和所述测量系统得到与正弦波信号的每个频率对应的第二检测信号；S4对所述第二检测信号进行频谱分析，取得频谱中与所述第一序列的频率相对应的第二序列，所述第二序列的数值除以所述第一序列的相应数值得到第三序列；S5根据所述第三序列计算所述开关柜局部放电的放电量。优选地，所述步骤S1中，所述暂态地电压传感器有多个，在所述开关柜外表面的竖直中心线上均匀布置，并标记各暂态地电压传感器的位置。进一步地，优选地，所述步骤S5中，将对应不同位置的多个第三序列分别求和，所得多个求和结果的乘积计算所述多个的数量的方根，然后乘以2，即为所述开关柜局部放电的放电量。优选地，所述暂态地电压传感器有三个，所述步骤S5中，将三个对应不同位置的第三序列分别求和，所得三个求和结果的乘积计算立方根，然后乘以2，即为所述开关柜局部放电的放电量。优选地，所述暂态地电压传感器分别位于所述开关柜正面高度的20％、50％和80％三个位置。优选地，所述暂态地电压传感器是基于耦合电容原理的暂态地电压传感器。优选地，所述正弦波信号的幅值位于0.1～2V之间，且保持不变，所述正弦波信号的频率从0.5MHz，按照0.5MHz的步长依次递增，直至达到10MHz。优选地，所述正弦波信号的幅值位于0.1～2V之间，且保持不变，所述正弦波信号的频率从10MHz，按照0.5MHz的步长依次递减，直至达到0.5MHz。优选地，所述测量系统为采样频率不小于20MHz的局部放电测试仪或数字示波器，输入阻抗为1兆欧。优选地，所述步骤S4中，对所述第二检测信号的采样频率不小于20MHz。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：本专利技术利用暂态地电压技术检测开关柜的绝缘特性，通过计算开关柜局部放电的放电量，准确反映开关柜放电的信息，有利于对开关柜局部放电暂态地电压信号代表的放电强弱进行判定，确定开关柜局部放电的剧烈程度，从而对开关柜设备的绝缘特性进行判断，避免性能劣化引发事故，提高设备可靠性，保障设备的安全运行。附图说明图1是本专利技术所述开关柜局部放电的放电量检测方法流程示意图。具体实施方式下面将参考附图来描述本专利技术所述的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。下面结合图1来详细说明本实施例。图1是本专利技术所述开关柜局部放电的放电量检测方法流程示意图，如图1所示，本专利技术所述开关柜局部放电的放电量检测方法包括以下步骤：S1在离线条件下，断开被检测的开关柜的接地线，对地施加频率依次递增或递减的正弦波信号，通过暂态地电压传感器检测开关柜的暂态地电压，并通过测量系统对暂态地电压进行采样得到与正弦波信号的每个频率对应的第一检测信号；S2通过正弦波信号的每个频率下第一检测信号的幅值除以正弦波信号的幅值，得到第一序列；S3在正常运行或高压试验条件下，对所述开关柜进行局部放电测试，通过在相同位置布置的暂态地电压传感器和测量系统得到与正弦波信号的每个频率对应的第二检测信号；S4对第二检测信号进行频谱分析，取得频谱中与第一序列的频率相对应的第二序列，第二序列的数值除以第一序列的相应数值得到第三序列；S5根据第三序列计算开关柜局部放电的放电量，从而检测开关柜的绝缘性。本专利技术利用暂态地电压技术检测开关柜的绝缘性，通过离线条件和正常运行或高压试验条件下的检测信号结果相结合，定量计算开关柜局部放电的放电量，准确反映开关柜放电的信息，有利于对开关柜局部放电暂态地电压信号代表的放电强弱进行判定，确定开关柜局部放电的剧烈程度，从而对开关柜设备的绝缘特性进行判断，避免性能劣化引发事故，提高设备可靠性，保障设备的安全运行。优选地，步骤S1中，暂态地电压传感器有多个，在被检测的开关柜外表面的竖直中心线上均匀布置，并标记各暂态地电压传感器的位置，以供以后测量检测使用，使得步骤S1和步骤S3中，暂态地电压传感器的位置相同，以提高计算结果的准确性。每个位置的暂态地电压传感器均测得有检测信号，对各检测信号进行分析处理得到不同的处理结果，使得位于不同位置的暂态地电压传感器分别对应不同的第一序列、第二序列和第三序列，即，第一序列、第二序列和第三序列的数值与正弦波信号的频率值以及暂态地电压传感器的位置一一对应。将对应不同位置的多个第三序列分别求和，所得多个求和结果的乘积计算所述多个的数量的方根，然后乘以2，即为所述开关柜局部放电的放电量，单位皮库(pC)。开关柜局部放电的放电量小于15pC，表示开关柜的绝缘性正常；开关柜局部放电的放电量介于15pC和30pC之间，应对此开关柜予以关注，以便及时发现其可能的绝缘故障；开关柜局部放电的放电量大于30pC，表示此开关柜绝缘有故障。例如，暂态地电压传感器可以有三个，分别设置在开关柜外表面的上、中、下三个位置，且三个位置均取在开关柜正面，在竖直中心线上均匀布置。优选地，暂态地电压传感器分别位于开关柜正面高度的20％、50％和80％三个位置。三个位置的暂态地电压传感器对应三个不同的第三序列，在步骤S5中，将三个对应不同位置的第三序列分别求和，所得三个求和结果的乘积计算立方根，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关柜局部放电的放电量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1在离线条件下，断开被检测的开关柜的接地线，对地施加频率依次递增或递减的正弦波信号，通过暂态地电压传感器检测所述开关柜的暂态地电压，并通过测量系统对暂态地电压进行采样得到与正弦波信号的每个频率对应的第一检测信号；S2通过正弦波信号的每个频率下所述第一检测信号的幅值除以所述正弦波信号的幅值，得到第一序列；S3在正常运行或高压试验条件下，对所述开关柜进行局部放电测试，通过在相同位置布置的所述暂态地电压传感器和所述测量系统得到与正弦波信号的每个频率对应的第二检测信号；S4对所述第二检测信号进行频谱分析，取得频谱中与所述第一序列的频率相对应的第二序列，所述第二序列的数值除以所述第一序列的相应数值得到第三序列；S5根据所述第三序列计算所述开关柜局部放电的放电量。

【技术特征摘要】
1.一种开关柜局部放电的放电量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1在离线条件下，断开被检测的开关柜的接地线，对地施加频率依次递增或递减的正弦波信号，通过暂态地电压传感器检测所述开关柜的暂态地电压，并通过测量系统对暂态地电压进行采样得到与正弦波信号的每个频率对应的第一检测信号；S2通过正弦波信号的每个频率下所述第一检测信号的幅值除以所述正弦波信号的幅值，得到第一序列；S3在正常运行或高压试验条件下，对所述开关柜进行局部放电测试，通过在相同位置布置的所述暂态地电压传感器和所述测量系统得到与正弦波信号的每个频率对应的第二检测信号；S4对所述第二检测信号进行频谱分析，取得频谱中与所述第一序列的频率相对应的第二序列，所述第二序列的数值除以所述第一序列的相应数值得到第三序列；S5根据所述第三序列计算所述开关柜局部放电的放电量。2.根据权利要求1所述的开关柜局部放电的放电量检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述暂态地电压传感器有多个，在所述开关柜外表面的竖直中心线上均匀布置，并标记各暂态地电压传感器的位置。3.根据权利要求2所述的开关柜局部放电的放电量检测方法，其特征在于，所述步骤S5中，将对应不同位置的多个第三序列分别求和，所得多个求和结果的乘积计算所述多个的数量的方根，然后乘以2，即为所述开关柜局部放电的放电量。4.根据权利要求2所述的开关柜局部放电的...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂峻峰，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11