一种电力电缆振荡波局部放电检测实操培训系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电力电缆振荡波局部放电检测实操培训系统，由振荡波产生装置、电缆局部放电模拟装置和局部放电图谱分析软件三个部分组成；振荡波产生装置产生高压振荡波激发电力电缆绝缘缺陷放电，电缆局部放电模拟装置在振荡波作用下产生气隙放电、沿面放电、电晕放电等信号；局部放电图谱分析软件支持模拟信号和实测信号输入，针对实测信号，采用改进PSO算法优化核函数参数的支持向量机分类器，准确识别输入的局部放电信号类型。整个实操培训系统涵盖各装置设备间的接线、不同局部放电类型的原理分析、分类器参数设定、图谱分析和报告撰写，全方面系统培训学员快速掌握局部放电检测技术。

A practical training system for detecting partial discharge of power cable oscillation wave

【技术实现步骤摘要】
一种电力电缆振荡波局部放电检测实操培训系统
本专利技术属于高压电气设备局部放电检测
，尤其涉及一种电力电缆振荡波局部放电检测实操培训系统。
技术介绍
随着城市化建设的加快，电力电缆承担着越来越重要的责任，其正常运行的可靠性直接影响人民的日常生活和国家经济稳定发展。目前电力电缆健康状态检测原理主要是采集电力电缆在高压下所激发出的局部放电信号，分析信号特征以判断电力电缆绝缘健康状态，常用的检测方法分为电力电缆在线运行检测方法和电力电缆离线检测方法，离线检测方法中的振荡波局部放电检测方法因为电磁干扰小、设备简单、对电力电缆无二次损伤，且实验结果与工频等效性良好而得到广泛使用。电力电缆振荡波局部放电检测方法，通过检测分析电力电缆在振荡波高压下激发出的局部放电信号特征，判断电力电缆绝缘状态，从根源上提前避免因电力电缆故障发生的停电事故。此种方法为电力电缆出厂及定期维修检测的必备项目，可以最大概率地降低事故发生所造成的损失，得到了广泛的应用，但是该方法操作起来步骤繁多，环环相扣，且对信号进行分析时需要专业人员的经验指导，否则容易造成误判，带来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力电缆振荡波局部放电检测实操培训系统，其特征在于，由振荡波高压产生装置、电缆局部放电模拟装置和局部放电图谱分析软件组成；其中：/n振荡波高压产生装置，由高压直流电源、高压电子开关、空心电抗器和待测电缆组成，用来产生施加在电力电缆上的振荡波高压，以激发电力电缆内部绝缘缺陷产生局部放电信号；/n电缆局部放电模拟装置，主要包括电晕放电模型、气隙放电模型和沿面放电模型；/n局部放电图谱分析软件，内部含有基于SVM的局部放电模式识别优化算法，用来分析模拟输入的局部放电信号特征，同时支持实测局部放电信号图谱分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力电缆振荡波局部放电检测实操培训系统，其特征在于，由振荡波高压产生装置、电缆局部放电模拟装置和局部放电图谱分析软件组成；其中：
振荡波高压产生装置，由高压直流电源、高压电子开关、空心电抗器和待测电缆组成，用来产生施加在电力电缆上的振荡波高压，以激发电力电缆内部绝缘缺陷产生局部放电信号；
电缆局部放电模拟装置，主要包括电晕放电模型、气隙放电模型和沿面放电模型；
局部放电图谱分析软件，内部含有基于SVM的局部放电模式识别优化算法，用来分析模拟输入的局部放电信号特征，同时支持实测局部放电信号图谱分析。


2.如权利要求1所述的电力电缆振荡波局部放电检测实操培训系统，其特征在于，所述待测电缆按照集总分布电路视为待测电缆等效电容；选取空心电抗器电感L、空心电抗器电阻R和待测电缆等效电容C三者之间满足关系：



当高压直流电源给电容充满电后，闭合高压电子开关，使得空心电抗器电感L、空心电抗器电阻R和待测电缆等效电容C组成二阶谐振振荡回路，产生振荡波高压，其振荡波频率为


3.如权利要求1所述的电力电缆振荡波局部放电检测实操培训系统，其特征在于，所述电缆局部放电模拟装置，通过两个特定形状的电极和特定材料的中间介质在高压状态下的现象，模拟电力电缆中的三种典型缺陷局部放电现象，即电晕放电模型、沿面放电模型和气隙放电模型；所有的局部放电模型均放置在保护隔离罩内，保护隔离罩为有机玻璃制作的空心圆柱体，高压电极固定在保护隔离罩圆柱体的上表面，接地电极固定在保护隔离罩圆柱体的下表面，上下两个电极伸出保护隔离罩以方便接线；其中：
电晕放电模型，使用针-柱状两个金属电极，针状金属电极作为高压电极，柱状金属电极作为接地电极，在柱状金属电极上覆盖一层绝缘板以避免发生闪络，两柱状金属电极之间相隔特定的距离；
沿面放电模型，使用两个直径大小不同的金属柱状电极，小直径金属柱状电极作为高压电极，大直径金属柱状电极作为接地电极，两金属柱状电极之间夹一片绝缘板用以记录放电位置，两金属柱状电极相互接触但不发生挤压变形；
气隙放电模型，使用球-柱状两个金属电极，球状金属电极作为高压电极，柱状金属电极作为接地电极，使用环氧树脂制作气隙绝缘层，在中心处留出一个气泡模拟电缆绝缘介质中的气隙，球状金属和柱状金属电极之间相互接触但不发生挤压变形。


4.如权利要求1所述的电力电缆振荡波局部放电检测实操培训系统，其特征在于，所述图谱分析软件包括模拟信号分析培训和实测信号图谱分析培训，显示输入信号的PRPD、PRPS图谱和3PARD、3PTRD、3CFRD图谱，然后运用基于SVM的局部放电模式识别优化算法分离局部放电信号和干扰信号，同时识别出所测电缆局部放电信号的类型。


5.如权利要求1或4所述的电力电缆振荡波局部放电检测实操培训系统，其特征在于，所述的基于SVM的局部放电模式识别优化算法整体步骤如下：
第一步，采集三种类型的电力电缆局部放电信号；
第二步，将局部放电信号根据需求归一化处理，提取局部放电信号特征向量，从特征向量数据集中抽取一定比例的数据集作为训练集，剩下的数据集作为测试集；

【专利技术属性】
技术研发人员：米建伟，刘倩，保宏，王荣，梁军科，生柯，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61