一种电气设备内部放电故障诊断方法技术

本公开揭示了一种电气设备内部放电故障诊断方法，包括：S100：采集高压开关柜局部放电光信号；S200：对所采集的局部放电光信号进行滤光，以获得多个波段的局部放电光信号；S300：对多个波段的局部放电光信号进行光电转换，以获得多个模拟电流信号；S400：对多个模拟电流信号预处理，以获得多个模拟电压信号；S500：对多个模拟电压信号采样，以获得多个采样信号，基于多个采样信号的脉冲幅值信息以判定高压开关柜局部放电的严重程度；步骤S600：当判定高压开关柜局部放电处于一定严重程度，对多个采样信号实时监测，以判定高压开关柜局部放电是否处于预击穿阶段并预警。是否处于预击穿阶段并预警。是否处于预击穿阶段并预警。

【技术实现步骤摘要】
一种电气设备内部放电故障诊断方法


[0001]本公开属于电气工程局部放电检测
，具体涉及一种电气设备内部放电故障诊断方法。

技术介绍

[0002]高压开关柜具有体积小、易于维护等优点，目前已在我国电力系统中得到广泛应用。然而该设备内部空间狭小、结构紧凑，其内部绝缘问题容易对设备安全运行带来巨大隐患，进一步可能引发开关柜电弧短路故障甚至是柜体爆炸。目前，弧光保护是开关柜应用较广的保护措施(弧光保护是指电力系统由于各种的短路原因可引起弧光，弧光会以300m/s的速度爆发，摧毁途中的任何物质。只要系统中不断电，弧光就会一直存在)，然而该方法属于事后保护，保护动作实施前已对柜体造成一定程度的绝缘损害。另一方面，弧光保护的光传感器无法对电弧故障发生前的微弱放电进行探测。
[0003]
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的不足，本公开的目的在于提供一种电气设备内部放电故障诊断方法及装置，该方法及装置可以捕捉开关柜放电全过程中的放电光信号，能够提早发现绝缘缺陷并进行可靠预警。
[0005]为实现上述目的，本公开提供以下技术方案：
[0006]一种电气设备内部放电故障诊断方法，包括如下步骤：
[0007]S100：采集高压开关柜局部放电光信号；
[0008]S200：对所采集的局部放电光信号进行滤光，以获得多个波段的局部放电光信号；
[0009]S300：对多个波段的局部放电光信号进行光电转换，以获得多个模拟电流信号；
[0010]S400：对多个模拟电流信号预处理，以获得多个模拟电压信号；
[0011]S500：对多个模拟电压信号采样，以获得多个采样信号，基于多个采样信号的脉冲幅值信息以判定高压开关柜局部放电的严重程度。
[0012]优选的，步骤S400中，所述对多个模拟电流信号预处理包括以下步骤：
[0013]S401：对多个模拟电流信号进行电流电压转换，以获得多个模拟电压信号；
[0014]S402：对多个模拟电压信号进行放大、检波，以获得放大检波后的多个模拟电压信号。
[0015]优选的，步骤S500中，所述基于多个采样信号的脉冲幅值比判定高压开关柜是否发生局部放电故障包括以下步骤：
[0016]S501：提取多个采样信号中每个信号的脉冲幅值最大值；
[0017]S502：计算多个采样信号的脉冲幅值最大值的比值；
[0018]S503：将多个采样信号的脉冲幅值最大值的比值与阈值比对，根据比对结果判定
高压开关柜局部放电的严重程度。
[0019]优选的，所述方法还包括如下步骤：
[0020]步骤S600：当判定高压开关柜局部放电处于一定严重程度，对多个采样信号实时监测，以判定高压开关柜局部放电是否处于预击穿阶段并预警。
[0021]优选的，步骤S600中，所述对多个采样信号进行实时监测，以判定高压开关柜局部放电是否处于预击穿阶段包括以下步骤：
[0022]S601：绘制放电三元图；
[0023]S602：根据多个采样信号是否进入放电三元图中预设的高危险度区域，以判定高压开关柜局部放电是否处于预击穿阶段。
[0024]本公开还提供一种电气设备内部放电故障诊断装置，包括：
[0025]采集模块，用于采集高压开关柜局部放电光信号；
[0026]滤光模块，用于对所采集的局部放电光信号进行滤光，以获得多个波段的局部放电光信号；
[0027]转换模块，用于对多个波段的局部放电光信号进行光电转换，以获得多个模拟电流信号；
[0028]预处理模块，用于对多个模拟电流信号预处理，以获得多个模拟电压信号；
[0029]第一判定模块，用于对多个模拟电压信号采样，以获得多个采样信号，基于多个采样信号的脉冲幅值信息以判定高压开关柜局部放电的严重程度。
[0030]优选的，所述装置还包括：
[0031]第二判定模块，当判定高压开关柜局部放电处于一定严重程度，用于对多个采样信号实时监测，以判定高压开关柜局部放电是否处于预击穿阶段并预警。
[0032]本公开还提供一种存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：
[0033]采集高压开关柜局部放电光信号；
[0034]对所采集的局部放电光信号进行滤光，以获得多个波段的局部放电光信号；
[0035]对多个波段的局部放电光信号进行光电转换，以获得多个模拟电流信号；
[0036]对多个模拟电流信号预处理，以获得多个模拟电压信号；
[0037]对多个模拟电压信号采样，以获得多个采样信号，基于多个采样信号的脉冲幅值信息以判定高压开关柜局部放电的严重程度。
[0038]优选的，所述指令还适于由处理器加载并执行：
[0039]当判定高压开关柜局部放电处于一定严重程度，对多个采样信号实时监测，以判定高压开关柜局部放电是否处于预击穿阶段并预警。
[0040]当判定高压开关柜局部放电处于一定严重程度，对多个采样信号实时监测，以判定高压开关柜局部放电是否处于预击穿阶段并预警。
[0041]本公开还提供一种计算机设备，包括：
[0042]存储器，用于存储计算机指令；
[0043]处理器，用于执行计算机指令以实现如前任一所述的方法。
[0044]与现有技术相比，本公开带来的有益效果为：
[0045]1、本公开提出了一种基于硅光电半导体和光谱原位诊断的异常放电精细化诊断
方法，能够实现开关柜局部放电、间歇闪络和短路电弧等不同危险度故障的光谱快速甄别和故障识别。
[0046]2、获得不同放电模式下的关联光谱特征和光谱指纹信息，利用特征光谱分析进行放电故障危险度量化评级，并建立新型的开关柜分级主动预警判断逻辑。
[0047]3、本公开能够通过多光谱分析技术实现开关柜局部放电及弧光一体化预警，显著提高开关柜的缺陷检出率，降低开关柜的故障率，大大提高局部放电带电检测和在线监测的工作效率，为设备的长期安全可靠运行提供有力的技术支持，并为状态检修提供有效的决策建议，提高设备资产管理水平。
附图说明
[0048]图1是本公开一个实施例提供的一种电气设备内部放电故障诊断方法的流程图；
[0049]图2是本公开另一个实施例提供的光信号光谱示意图；
[0050]图3是本公开另一个实施例提供的放电光脉冲来源示意图；
[0051]图4是本公开另一个实施例提供的光电装置封装示意图；
[0052]图5(a)至图5(d)是本公开另一个实施例提供的滤光片及光导支架示意图；
[0053]图6是本公开另一个实施例提供的异常放电预警流程图；
[0054]图7是本公开另一个实施例提供的模糊聚类结果示意图；
[005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电气设备内部放电故障诊断方法，包括如下步骤：S100：采集高压开关柜局部放电光信号；S200：对所采集的局部放电光信号进行滤光，以获得多个波段的局部放电光信号；S300：对多个波段的局部放电光信号进行光电转换，以获得多个模拟电流信号；S400：对多个模拟电流信号预处理，以获得多个模拟电压信号；S500：对多个模拟电压信号采样，以获得多个采样信号，基于多个采样信号的脉冲幅值信息以判定高压开关柜局部放电的严重程度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，优选的，步骤S400中，所述对多个模拟电流信号预处理包括以下步骤：S401：对多个模拟电流信号进行电流电压转换，以获得多个模拟电压信号；S402：对多个模拟电压信号进行放大、检波，以获得放大检波后的多个模拟电压信号。3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S500中，所述基于多个采样信号的脉冲幅值信息以判定高压开关柜局部放电的严重程度包括以下步骤：S501：提取多个采样信号中每个信号的脉冲幅值最大值；S502：计算多个采样信号的脉冲幅值最大值的比值；S503：将多个采样信号的脉冲幅值最大值的比值与阈值比对，根据比对结果判定高压开关柜局部放电的严重程度。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：步骤S600：当判定高压开关柜局部放电处于一定严重程度，对多个采样信号实时监测，以判定高压开关柜局部放电是否处于预击穿阶段并预警。5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤S600中，所述对多个采样信号进行实时监测，以判定高压开关柜局部放电是否处于预击穿阶段包括以下步骤：S601：绘制放电三元图；S602：根据多个采样信号是否进入放电三元图中预设的高危险...

【专利技术属性】
技术研发人员：任明，王玥，关浩斌，杨章，柳玉洁，刘胤康，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：