电力变压器套管末屏局部放电高频脉冲电流信号来源的确定方法技术

本发明专利技术涉及电网供电检测技术领域，更具体地说，涉及电力变压器套管末屏局部放电高频脉冲电流信号来源的确定方法，包括：根据校准脉冲信号，获取标准高频脉冲电流信号；计算标准高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率；根据标准高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率，确定标准时间和标准频率；根据标准时间和标准频率，确定电力变压器正常工作时，套管末屏局部放电高频脉冲电流信号的来源。本发明专利技术为局部放电高频脉冲电流检测法提供重要依据。

A method to determine the source of high frequency pulse current signal of partial discharge in the end shield of power transformer bushing

The invention relates to the technical field of power supply detection of power grid, and more specifically, to a method for determining the source of high-frequency pulse current signal of partial discharge at the end screen of power transformer bushing, including: obtaining standard high-frequency pulse current signal according to the calibration pulse signal; calculating the equivalent time and frequency of standard high-frequency pulse current signal; and equivalent according to the standard high-frequency pulse current signal Time and equivalent frequency, determine the standard time and standard frequency; according to the standard time and standard frequency, determine the source of high-frequency pulse current signal of partial discharge at the end shield of the bushing when the power transformer works normally. The invention provides an important basis for the partial discharge high frequency pulse current detection method.

【技术实现步骤摘要】
电力变压器套管末屏局部放电高频脉冲电流信号来源的确定方法
本专利技术涉及电网供电检测
，更具体地说，涉及电力变压器套管末屏局部放电高频脉冲电流信号来源的确定方法。
技术介绍
在严苛的运行条件下，由于设计缺陷、安装不当、违规操作和恶劣环境等因素，变压器高压套管极易出现局部放电现象，并不断发展，最终导致套管炸裂、变压器停运的严重后果。根据国内外科研机构和运行单位的统计，套管绝缘事故是导致变压器非计划停运的重要原因之一，具有偶发性强、影响时间长等特点。因此，加强套管局部放电监测和绝缘状态评估对提高电网供电可靠性具有重要意义。目前局部放电高频脉冲电流检测法是电力变压器及其套管局部放电状态检测中常用方法，在该方法使用中常将变压器高压套管末屏接地回路中高频脉冲电流信号作为检测对象。因此电力变压器套管末屏局部放电高频脉冲电流信号的来源对上述检测至关重要。然而，现有技术中，缺乏对电力变压器套管末屏局部放电高频脉冲电流信号来源的确定方法，在确认存在局部放电缺陷存在的情况下，无法分辨局部放电缺陷是位于套管中还是位于变压器本体中。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供电力变压器套管末屏局部放电高频脉冲电流信号来源的确定方法，为局部放电高频脉冲电流检测法提供重要依据。本专利技术电力变压器套管末屏局部放电高频脉冲电流信号来源的确定方法，包括如下步骤：根据校准脉冲信号，获取标准高频脉冲电流信号；计算标准高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率；>根据标准高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率，确定标准时间和标准频率；根据标准时间和标准频率，确定电力变压器正常工作时，套管末屏局部放电高频脉冲电流信号的来源。在本专利技术中，运用标准高频脉冲电流信号来标准时间和标准频率，然后再根据标准时间和标准频率确定套管末屏局部放电高频脉冲电流信号的来源。这样就可以识别出套管内部局部放电信号，从而为局部放电高频脉冲电流检测法提供重要依据，对套管局部放电缺陷进行准确诊断。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例中的方法流程图；图2是本专利技术实施例中标准高频脉冲电流信号的波形图；图3是本专利技术实施例中标准高频脉冲电流信号的时频分析图；图4是本专利技术实施例中电力变压器本体内部缺陷信号的波形图；图5是本专利技术实施例中电力变压器本体内部缺陷信号的时频分析图；图6是本专利技术实施例中电力变压器非本体内部缺陷信号的波形图；图7是本专利技术实施例中电力变压器非本体内部缺陷信号的时频分析图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，本专利技术所述的电力变压器套管末屏局部放电高频脉冲电流信号来源的确定方法，包括如下步骤：101、根据校准脉冲信号，获取标准高频脉冲电流信号；具体地：1011、在电力变压器停电状态下，向电力变压器套管高压端与套管末屏接地之间注入校准脉冲信号；1012、从电力变压器套管末屏接地电流中，采集标准高频脉冲电流信号。102、计算标准高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率；103、根据标准高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率，确定标准时间和标准频率；具体地：1031、根据标准高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率，绘制标准高频脉冲电流信号的时频分析图；1032、根据标准高频脉冲电流信号的时频分析图的信号聚集团中心，得到标准高频脉冲电流信号的基础等效时间和基础等效频率；1033、根据标准高频脉冲电流信号的基础等效时间和基础等效频率，计算标准时间和标准频率。104、根据标准时间和标准频率，确定电力变压器正常工作时，套管末屏局部放电高频脉冲电流信号的来源，具体地：1041、当电力变压器正常工作时，从套管末屏接地电流中，采集局部放电高频脉冲电流信号；1042、计算局部放电高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率；1043、根据局部放电高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率，确定局部放电高频脉冲电流信号的基础等效时间和基础等效频率；具体地：10431、根据局部放电高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率，绘制局部放电高频脉冲电流信号的时频分析图；10432、根据局部放电高频脉冲电流信号的时频分析图的信号聚集团中心，得到局部放电高频脉冲电流信号的基础等效时间和基础等效频率。1044、若局部放电高频脉冲电流信号的基础等效时间小于等于标准时间，且局部放电高频脉冲电流信号的基础等效频率大于等于标准频率，则判定所述局部放电高频脉冲电流信号为非电力变压器本体内部缺陷信号；根据局部放电高频脉冲电流信号的时频分析图，结合传统PRRD谱图识别法，进一步判断非电力变压器本体内部缺陷信号的具体类型；所述非电力变压器本体内部缺陷信号包括但不限于：套管内部缺陷信号、套管均压环外部电晕产生的信号，以及干扰信号。否则，则判定所述局部放电高频脉冲电流信号为电力变压器本体内部缺陷信号。在上述技术方案中，所述标准高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率，由如下公式得到：公式(1)中，t0’为标准高频脉冲电流信号的时间重心，s0(t)为标准高频脉冲电流信号，S0(f)为s0(t)经过傅里叶变换后的标准高频脉冲电流信号频域表达，T0为标准高频脉冲电流信号的等效时间，F0为标准高频脉冲电流信号的等效频率，L为脉冲信号单次采样时间；在上述技术方案中，所述标准时间和标准频率，由如下公式得到：公式(2)中，α和β为经验数值，且α≤100ns、β≤3MHz。在上述技术方案中，所述局部放电高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率，由如下公式得到：公式(3)中，t0为局部放电高频脉冲电流信号的时间重心，s(t)为局部放电高频脉冲电流信号，T为局部放电高频脉冲电流信号的等效时间，F为局部放电高频脉冲电流信号的等效频率，L为脉冲信号单次采样时间。下面结合实例，对本专利技术实施例进行详细描述：如图2所示，对某型72.5kV预置尖端放电缺陷的实验变压器注入若干个500pC校准脉冲信号，在套管末屏采集标准高频脉冲电流信号。图2中，横坐标为时间，单位s，纵坐标为振幅，单位V。根据公式(1)，计算采集到的标准高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率。如图3所示，根据标准高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率，绘制标准高频脉冲电流信号的时频分析(T-F)图。根据图3的信号聚集团中心，得到标准高频脉冲电流信号的基础等效时间T’0和基础等效频率F’0：T’0＝210ns，F’0＝12.46MHz。根据公式(2)和基础等效时间和基础等效频率，计算标准时间和标准频率。设置α＝5，β＝3MHz，得到x＝310ns，y＝9.46MHz。将该套管安装在预置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力变压器套管末屏局部放电高频脉冲电流信号来源的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：/n停电状态下对电力变压器套管高压端与套管末屏接地之间注入校准脉冲信号，获取套管末屏上响应校准脉冲信号激励的高频脉冲电流信号；/n计算该响应高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率；/n根据套管末屏上响应校准脉冲信号激励的高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率，确定等效时间和等效频率的边界值——标准时间和标准频率；/n电力变压器正常工作时，计算套管末屏局部放电高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率，与上述标准时间和标准频率比较，辨别套管末屏局部放电高频脉冲电流信号的来源。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力变压器套管末屏局部放电高频脉冲电流信号来源的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
停电状态下对电力变压器套管高压端与套管末屏接地之间注入校准脉冲信号，获取套管末屏上响应校准脉冲信号激励的高频脉冲电流信号；
计算该响应高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率；
根据套管末屏上响应校准脉冲信号激励的高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率，确定等效时间和等效频率的边界值——标准时间和标准频率；
电力变压器正常工作时，计算套管末屏局部放电高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率，与上述标准时间和标准频率比较，辨别套管末屏局部放电高频脉冲电流信号的来源。


2.根据权利要求1所述的电力变压器套管末屏局部放电高频脉冲电流信号来源的确定方法，其特征在于，所述根据标准时间和标准频率，确定电力变压器正常工作时，套管末屏局部放电高频脉冲电流信号的来源，具体包括：
当电力变压器正常工作时，从套管末屏接地电流中，采集局部放电高频脉冲电流信号；
计算每个局部放电高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率；
根据在特定时间内所有采集到局部放电高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率在等效时间和等效频率二轴平面图(时频分析图)上形成的聚集团，确定每个聚集团的中心等效时间和中心等效频率；
若某一聚集团的中心等效时间小于等于标准时间，且该聚集团的中心等效频率大于等于标准频率，则判定所述该聚集团所代表的局部放电高频脉冲电流信号为非电力变压器本体内部缺陷信号；否则，则判定所述局部放电高频脉冲电流信号为电力变压器本体内部缺陷信号。


3.根据权利要求1所述的电力变压器套管末屏局部放电高频脉冲电流信号来源的确定方法，其特征在于，所述根据套管末屏上响应校准脉冲信号激励的高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率，确定标准时间和标准频率，具体包括：
根据套管末屏上响应校准脉冲信号激励的高频脉冲电流信号的等效时间和等效频率，绘制套管末屏上响应校准脉冲信号激励的高频脉冲电流信号的时频分析图；
根据套管末屏上响应校准脉冲信号激励的高频脉冲电流信号的时频分析图的信号聚集团中心，得到套管末屏上响应校准脉冲信号激励的高频脉冲电流信号的中心等效时间和中心等效频率；
根据套管末屏上响应校准脉冲信号激励的高频脉冲电流信号的中心等效时间和中心等效频率，计算标准时间和标准频率。


4.根据权利要求1所述的电力变压器套管末屏局部放电高频脉冲电流信号来源的确定方法，其特征在于，所述根据校准脉冲信号，获取套管末屏上响应校准脉冲信号激励的高频脉冲电流信号，具体包括：
在电力变压器停...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘诣，程林，肖黎，皮本熙，谢雄杰，张川，罗晓庆，刘思逸，苏丹，金莹，饶文峰，郭安详，吴子豪，王辰曦，周艺环，
申请(专利权)人：国家电网公司，南瑞集团有限公司，中国电力科学研究院有限公司，国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，国网陕西省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11