An on-line monitoring system for UHF partial discharge in GIS and its monitoring method include sensor array unit, waveform signal acquisition and transmission unit and upper computer unit. The upper computer unit includes signal processing filter module, partial discharge judgment module and partial discharge location module. Local positioning module includes distance calculation module and spatial positioning module. Monitoring methods include: collecting background noise of GIS operation through sensor array unit; obtaining waveform by oscilloscope and sending it to PC unit; calculating partial discharge threshold by PC unit, monitoring subsequent waveform data according to threshold value; judging partial discharge occurs when multiple component amplitudes in a group of waveform data are larger than threshold value; and using time-varying window method to determine waveform. The data are analyzed, the distortion time of waveform is calculated and the delay is obtained. Then the partial discharge position is obtained by solving the hyperboloid equation system with Newton iteration method, and the alarm is given. The invention can quickly discover partial discharge and accurately locate it.
【技术实现步骤摘要】
一种GIS特高频局部放电在线监测系统及其监测方法
本专利技术涉及电气设备局部放电在线监测领域,具体涉及一种GIS特高频局部放电在线监测系统及其监测方法,旨在及时的发现GIS内部的局部放电现象并进行定位。
技术介绍
变压器站经过长时间运行,气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)内部易产生缺陷而引起局部放电,长时间的高频局部放电极易破坏或击穿GIS绝缘层,造成经济损失甚至引发事故,因此及时发现GIS内部的局部放电现象并对其定位,对变压器站的运维有着极其重大的意义。在传统的GIS局部放电检测中,通常局部放电问题已经存在了一段时间后,才被检修人员探测到。变电站GIS设备数量较多,若缩小检修间隔,则成本成倍增加,若增大检修间隔,则极易错过最佳检修时间。传统的GIS检修一般采用平面时差法,该方法需要反复变换传感器位置,还需要人工对波形图的畸变时间进行判断,操作繁琐复杂,且定位精度不高。传统的GIS检修过程中各种设备连线繁杂,不仅使用不便还存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术中的问题,提供一种GIS特高频局部放电在线监测系统及其监测方法,能够快速发现放电现象并进行定位,布线及操作简单,节约人力。为了实现上述目的,本专利技术的在线监测系统包括传感器阵列单元、波形信号采集及传输单元、上位机单元;所述的传感器阵列单元包括均匀布置在GIS绝缘子外缘的多个外置传感器以及布置在GIS内部的参考传感器;所述的波形信号采集及传输单元包括示波器和无线路由器,示波器用于融合传感器波形信号并定时发送波形数据;所述的上位机单元包括依次相连的信号处理滤波模块、局部放电判断模 ...
【技术保护点】
1.一种GIS特高频局部放电在线监测系统,其特征在于:包括传感器阵列单元、波形信号采集及传输单元、上位机单元;所述的传感器阵列单元包括均匀布置在GIS绝缘子外缘的多个外置传感器以及布置在GIS内部的参考传感器;所述的波形信号采集及传输单元包括示波器和无线路由器,示波器用于融合传感器波形信号并定时发送波形数据;所述的上位机单元包括依次相连的信号处理滤波模块、局部放电判断模块以及局部放电定位模块;信号处理滤波模块接收波形数据并进行预处理及滤波,局部放电判断模块对GIS内部是否产生局部放电进行判断,局部放电定位模块用于定位局部放电位置,包括距离计算模块和空间定位模块。
【技术特征摘要】
1.一种GIS特高频局部放电在线监测系统,其特征在于:包括传感器阵列单元、波形信号采集及传输单元、上位机单元;所述的传感器阵列单元包括均匀布置在GIS绝缘子外缘的多个外置传感器以及布置在GIS内部的参考传感器;所述的波形信号采集及传输单元包括示波器和无线路由器,示波器用于融合传感器波形信号并定时发送波形数据;所述的上位机单元包括依次相连的信号处理滤波模块、局部放电判断模块以及局部放电定位模块;信号处理滤波模块接收波形数据并进行预处理及滤波,局部放电判断模块对GIS内部是否产生局部放电进行判断,局部放电定位模块用于定位局部放电位置,包括距离计算模块和空间定位模块。2.根据权利要求1所述的GIS特高频局部放电在线监测系统,其特征在于:所述的传感器阵列单元包括四个特高频传感器,GIS绝缘子为盆式绝缘子,三个外置传感器以间隔120°的方式布置在GIS盆式绝缘子外缘,一个参考传感器布置在GIS内部。3.一种基于权利要求2所述GIS特高频局部放电在线监测系统的监测方法,其特征在于,包括以下步骤:1)通过传感器阵列单元中的多个特高频传感器采集GIS运行时的背景噪声;2)示波器对背景噪声可视化,得到波形Y0,Y1,Y2,Y3并通过无线路由器发送至上位机单元;3)上位机单元的信号处理滤波模块对波形Y0,Y1,Y2,Y3进行归一化预处理及小波变换滤波,局部放电判断模块计算出局部放电阈值T0,T1,T2,T3,并依据阈值对后续的波形数据进行监测;4)当波形数据Y0,Y1,Y2,Y3中没有大于阈值T0,T1,T2,T3的分量或分量数量不足时,重复上述步骤1)-3);当一组波形数据中存在多个分量幅值大于阈值则判定GIS内部发生局部放电;5)局部放电定位模块以变时间窗法对波形数据Y0,Y1,Y2,Y3...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨朝旭,周淳,荣海军,刘泽华,武彦飞,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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