一种现场局部放电的干扰源测量方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种现场局部放电的干扰源测量方法及系统，其中方法包括采集检测点的电磁波信号，并通过通道调理模块进行消除背景干扰处理；高速数据采集装置将消除背景干扰的电磁波信号按规定的格式分别进行存储，并经不同的通道分别传输给后台分析定位装置；后台分析定位装置对接收到的电磁波信号进行分析，计算每个通道的每个电磁波信号的信号源位置，获得每个信号源的三维空间坐标；排除待测的高压端头的信号源，将其余信号源标记为干扰源。本发明专利技术相对比现有技术，可以在较短的时间内准确定位干扰源的位置，提高局放试验的效率。提高局放试验的效率。提高局放试验的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种现场局部放电的干扰源测量方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力设备试验检测领域，特别涉及一种现场局部放电的干扰源测量方法及系统。

技术介绍

[0002]局部放电被认为是考核电力设备绝缘状况的重要指标之一。依据GB50150规定，电力变压器在现场交接阶段应开展局部放电试验，220kV及以上变压器维修更换绝缘部件或部分绕组后以及必要时(如运行中油色谱异常怀疑存在放电性故障时)应开展局部放电试验。因此通过局部放电试验诊断绝缘状况在变压器交接、运行等阶段均发挥重要作用。
[0003]受环境、仪器等影响，现场开展局部放电试验时不可避免地会受到外部干扰。外部干扰主要有电源干扰、接地干扰、电磁辐射干扰、悬浮电位放电干扰、电晕放电干扰以及各连接接触放电的干扰等。由于试品外部产生干扰放电，使局部放电测量系统串入外部的干扰信号，会产生以下问题：
[0004]1)外部的放电脉冲形态和相位与试品内部局部放电特征十分相似，在局部放电试验过程中难以区分；
[0005]2)干扰放电类型虽有典型图谱，但现场环境复杂，各种图谱的叠加导致人员判断的困惑。
[0006]当局部放电试验出现干扰时，现有的方式是专业技术人员逐项判断、排除，有些干扰信号的干扰源往往难以被发现信，因此给试验结果的判断带来困难，且干扰的排除浪费大量的试验时间。且干扰信号的判断正确与否在很大程度上取决于测试者的经验。目前局放仪常采用开窗、滤波等方法排除干扰，抗干扰功能比较单一，其方法只是被动的消除干扰，且外部干扰无法消除，局放仪本身也无法识别接收到的脉冲信号是来自变压器内部还是外部，因此找到干扰源并结合局放仪将干扰消除对提高试验准确率至关重要。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的提供一种现场局部放电的干扰源测量方法及系统，可以解决现有技术中识别干扰源困难和耗时较多的问题。
[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种现场局部放电的干扰源测量方法，包括以下步骤：
[0010]采集检测点的电磁波信号，并通过通道调理模块进行消除背景干扰处理；
[0011]高速数据采集装置将消除背景干扰的电磁波信号按规定的格式分别进行存储，并经不同的通道分别传输给后台分析定位装置；
[0012]后台分析定位装置对接收到的电磁波信号进行分析，计算每个通道的每个电磁波信号的信号源位置，获得每个信号源的三维空间坐标；
[0013]排除待测的高压端头的信号源，将其余信号源标记为干扰源。
[0014]进一步的，所述的现场局部放电的干扰源测量方法，还包括以下步骤：通过摄像头
将干扰源位置成像后在后台分析装置界面上显示。
[0015]进一步的，所述的采集检测点的电磁波信号是通过由至少4个接收天线组成的天线阵列来完成的。
[0016]进一步的，所述消除背景干扰处理是通过通道调理模块来完成的，首先由通道调理模块的滤波单元根据选定滤波频带，滤除选定频带以外的电磁波信号，再由放大单元对滤波单元滤除后电磁波信号进行放大处理。
[0017]进一步的，所述计算每个通道的每个电磁波信号的信号源位置的方程组为：
[0018]其中：
[0019]d
i
为信号源到第i个天线的距离，
[0020]c为电磁波传播速度；
[0021]t
1i
为第1个天线接收到局放信号的时间和第i个天线接收到局放信号的时间差，通过时延估计得到。
[0022]第二方面，本专利技术提供一种现场局部放电的干扰源测量系统，包括包括天线阵列、通道调理模块、高速数据采集装置和后台分析定位装置，其中：
[0023]天线阵列包括至少4个接收天线，每个接收天线上安装有测量传感器；
[0024]通道调理模块包括依次连接的滤波单元和放大单元，滤波单元对通道调理模块接收到的电磁波信号进行滤波处理，放大单元将进行滤波处理后的电磁波信号进行放大处理；
[0025]高速数据采集装置，具有4路高速采集存储通道，每路采集存储通道包括依次连接的高速AD转换器、超大规模FPGA和FIFO存储器，高速AD转换器将通道调理模块发送的信号进行模数转换后经FPGA处理为规定的格式，FIFO存储器对规定格式的信号进行保存后发送给后台分析定位装置；
[0026]后台分析定位装置，对接收到的电磁波信号进行分析，计算每个通道的每个电磁波信号的信号源位置，获得每个信号源的三维空间坐标，标记干扰源的位置。
[0027]进一步的，所述的现场局部放电的干扰源测量系统还包括无线控制摄像头，当后台分析定位装置标记干扰源的位置后，拍摄干扰源的图片，并发送给后台分析定位装置进行显示。
[0028]进一步的，所述放大单元由三级放大电路组成，其中每级放大电路增益不低于20dB，放大单元总体增益不低于60dB。
[0029]本专利技术的现场局部放电的干扰源测量方法及系统，利用若干个阵列天线接收到局部放电信号，利用局部放电信号的时差和空间几何关系计算出干扰源位置。本专利技术相对比现有技术，可以在较短的时间内准确定位干扰源的位置，提高局放试验的效率。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术的现场局部放电的干扰源测量方法的流程图；
[0032]图2为本专利技术的现场局部放电的干扰源测量系统的框图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
[0034]以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0035]本专利技术的一种现场局部放电的干扰源测量方法，如图1的流程图所示，包括以下步骤：
[0036]步骤S1、采集检测点的电磁波信号，并通过通道调理模块进行消除背景干扰处理。
[0037]该步骤中所采集的电磁波信号包括待检测的局部放电信号(下文简称局放信号)以及外部干扰源发射的干扰信号。本专利技术采集检测点的电磁波信号是通过由至少4个接收天线组成的天线阵列来完成的。局部放电所产生的电磁扰动随时间变化产生电磁波遵循麦克斯韦的电磁场基本方程，因此可以用天线来接收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种现场局部放电的干扰源测量方法，其特征在于，包括以下步骤：采集检测点的电磁波信号，并通过通道调理模块进行消除背景干扰处理；高速数据采集装置将消除背景干扰的电磁波信号按规定的格式分别进行存储，并经不同的通道分别传输给后台分析定位装置；后台分析定位装置对接收到的电磁波信号进行分析，计算每个通道的每个电磁波信号的信号源位置，获得每个信号源的三维空间坐标；排除待测的高压端头的信号源，将其余信号源标记为干扰源。2.根据权利要求1所述的现场局部放电的干扰源测量方法，其特征在于，还包括以下步骤：通过摄像头将干扰源位置成像后在后台分析装置界面上显示。3.根据权利要求1或2所述的现场局部放电的干扰源测量方法，其特征在于，所述的采集检测点的电磁波信号是通过由至少4个接收天线组成的天线阵列来完成的。4.根据权利要求1或2所述的现场局部放电的干扰源测量方法，其特征在于，所述消除背景干扰处理是通过通道调理模块来完成的，首先由通道调理模块的滤波单元根据选定滤波频带，滤除选定频带以外的电磁波信号，再由放大单元对滤波单元滤除后电磁波信号进行放大处理。5.根据权利要求1或2所述的现场局部放电的干扰源测量方法，其特征在于，所述计算每个通道的每个电磁波信号的信号源位置的方程组为：其中：d
i
为信号源到第i个天线的距离，c为电磁波传播速度；t
1i
为第1个...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，赵坚，黎大健，陈梁远，饶夏锦，余长厅，芦宇峰，颜海俊，苏毅，潘绍明，李锐，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：