專利名稱：一種gis局部放電檢定方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)局部放電檢測(cè)與檢修技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種GIS (GasInsulated Switchgear,氣體絕緣組合電器)局部放電檢定方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于具備占地面積小、運(yùn)行可靠性高、維護(hù)工作量小、無電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，自上世紀(jì)80年代以來，GIS已被廣泛應(yīng)用于我國電力系統(tǒng)。伴隨著GIS使用數(shù)量的增加，GIS安全事故也越來越多，給國民經(jīng)濟(jì)造成了巨大的損失。其中，絕緣缺陷是影響GIS可靠性的重要因素之一，當(dāng)GIS內(nèi)部存在絕緣缺陷時(shí)，在高電壓作用下將會(huì)產(chǎn)生局部放電，因此，局部放電是絕緣缺陷的重要征兆，檢測(cè)GIS局部放電能發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部的絕緣缺陷，進(jìn)而可及時(shí)采取措施以避免其發(fā)展成為惡性事故。具體地，準(zhǔn)確判斷GIS內(nèi)局部放電的放電部位和放電強(qiáng)度是當(dāng)前GIS內(nèi)部局部放電檢測(cè)與檢修工作的重要環(huán)節(jié)。目前，主要采用UHF (Ultra High Frequency,特高頻)法對(duì)GIS進(jìn)行局部放電檢測(cè)?，F(xiàn)有基于UHF的局部放電的放電部位定位方法主要是時(shí)間差法，該方法的工作原理是:首先，利用安裝在GIS間隔上的兩個(gè)UHF傳感器測(cè)量局部放電信號(hào)并讀取兩路信號(hào)的首波起始時(shí)刻；其次，計(jì)算兩個(gè)首波起始時(shí)刻之差，稱為時(shí)間差；最后，利用時(shí)間差計(jì)算局部放電源所在位置?，F(xiàn)有基于UHF的局部放電信號(hào)強(qiáng)度或嚴(yán)重程度的檢測(cè)方法主要是模式識(shí)別法，其工作原理是:首先，在實(shí)驗(yàn)室開展局部放電試驗(yàn)研究，積累每種局部放電的UHF信號(hào)統(tǒng)計(jì)譜圖，例如PRPD ()譜圖、飛行時(shí)間圖等；其次，基于積累的譜圖，研究適當(dāng)?shù)哪Ｊ阶R(shí)別算法，比如:模糊算法、相似度計(jì)算法、智能算法等；最后，利用上述模式識(shí)別算法將現(xiàn)場(chǎng)GIS內(nèi)部局部放電的UHF信號(hào)譜圖與實(shí)驗(yàn)室譜圖庫對(duì)比計(jì)算，得出放電類型及放電階段，進(jìn)而得出局部放電信號(hào)嚴(yán)重程度或強(qiáng)度。但是，上述基于UHF的局部放電的放電部位和放電強(qiáng)度的檢測(cè)方法存在如下問題:(I)目前，由于每個(gè)GIS間隔上只配置了一個(gè)UHF傳感器，雖然人們提出了時(shí)間差方法，但是在多數(shù)情況下該方法無法付諸實(shí)用；(2)由于UHF信號(hào)首波峰值小，且現(xiàn)場(chǎng)存在復(fù)雜的背景噪聲，從而導(dǎo)致首波起始時(shí)刻的讀取誤差非常大，進(jìn)而導(dǎo)致放電部位的定位存在很大誤差；(3)由于實(shí)驗(yàn)室得出的譜圖庫不能包含所有的缺陷，從而受譜圖庫的局限和現(xiàn)場(chǎng)干擾的影響，模式識(shí)別法無法準(zhǔn)確判斷局部放電類型及放電階段，也不能準(zhǔn)確地給出放電源處UHF電磁波信號(hào)的放電強(qiáng)度。綜上，現(xiàn)有的基于UHF的檢測(cè)方法不能準(zhǔn)確有效地檢測(cè)GIS內(nèi)局部放電的放電部位和放電強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種GIS局部放電檢定方法及系統(tǒng)，以解決上述問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)局部放電的放電部位和放電強(qiáng)度的準(zhǔn)確有效的檢測(cè)，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)GIS內(nèi)部的絕緣缺陷以及時(shí)采取相應(yīng)措施避免電力設(shè)備事故的發(fā)生。為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種GIS局部放電檢定方法，包括:建立GIS內(nèi)不同預(yù)設(shè)部位中每一預(yù)設(shè)部位的局部放電的放電部位、所述局部放電的放電信號(hào)在GIS內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的波形振蕩上升時(shí)間、所述局部放電的放電信號(hào)在所述預(yù)設(shè)位置處的相對(duì)衰減程度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所有預(yù)設(shè)部位的對(duì)應(yīng)關(guān)系形成對(duì)應(yīng)關(guān)系集，所述對(duì)應(yīng)關(guān)系集記為標(biāo)定數(shù)據(jù)集；測(cè)量GIS內(nèi)實(shí)際的局部放電的放電信號(hào)在所述預(yù)設(shè)位置處的波形振蕩上升時(shí)間及所述預(yù)設(shè)位置處的最大幅值，分別記為實(shí)際波形振蕩上升時(shí)間tM和實(shí)際最大幅值A(chǔ)maxm ；基于所述標(biāo)定數(shù)據(jù)集，通過將所述實(shí)際波形振蕩上升時(shí)間、實(shí)際最大幅值與所述標(biāo)定數(shù)據(jù)集中相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、計(jì)算，獲取GIS局部放電的放電部位和放電強(qiáng)度。優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)部位具體為所述GIS的關(guān)鍵部位i，所述關(guān)鍵部位i包括所述GIS內(nèi)盆式絕緣子所在位置i，其中:i=U2……η，η為不小于I的自然數(shù)。優(yōu)選的，所述建立GIS內(nèi)不同預(yù)設(shè)部位中每一預(yù)設(shè)部位的局部放電的放電部位、所述局部放電的放電信號(hào)在GIS內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的波形振蕩上升時(shí)間、所述局部放電的放電信號(hào)在所述預(yù)設(shè)位置處的相對(duì)衰減程度的對(duì)應(yīng)關(guān)系具體包括:測(cè)量GIS內(nèi)不同關(guān)鍵部位中每一關(guān)鍵部位i的局部放電的放電信號(hào)在GIS內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的波形振蕩上升時(shí)間及最大幅值A(chǔ)maxi ；測(cè)量GIS內(nèi)預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)位置處的局部放電的放電信號(hào)在GIS內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的最大
幅值A(chǔ)maxs ;利用公式
權(quán)利要求
1.一種GIS局部放電檢定方法,其特征在于,包括: 建立GIS內(nèi)不同預(yù)設(shè)部位中每一預(yù)設(shè)部位的局部放電的放電部位、所述局部放電的放電信號(hào)在GIS內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的波形振蕩上升時(shí)間、所述局部放電的放電信號(hào)在所述預(yù)設(shè)位置處的相對(duì)衰減程度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所有預(yù)設(shè)部位的對(duì)應(yīng)關(guān)系形成對(duì)應(yīng)關(guān)系集，所述對(duì)應(yīng)關(guān)系集記為標(biāo)定數(shù)據(jù)集； 測(cè)量GIS內(nèi)實(shí)際的局部放電的放電信號(hào)在所述預(yù)設(shè)位置處的波形振蕩上升時(shí)間及所述預(yù)設(shè)位置處的最大幅值，分別記為實(shí)際波形振蕩上升時(shí)間tM和實(shí)際最大幅值A(chǔ)maxm ； 基于所述標(biāo)定數(shù)據(jù)集，通過將所述實(shí)際波形振蕩上升時(shí)間、實(shí)際最大幅值與所述標(biāo)定數(shù)據(jù)集中相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、計(jì)算，獲取GIS局部放電的放電部位和放電強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS局部放電檢定方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)部位具體為所述GIS的關(guān)鍵部位i，所述關(guān)鍵部位i包括所述GIS內(nèi)盆式絕緣子所在位置i，其中: i=l、2......η, η為不小于I的自然數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的GIS局部放電檢定方法，其特征在于，所述建立GIS內(nèi)不同預(yù)設(shè)部位中每一預(yù)設(shè)部位的局部放電的放電部位、所述局部放電的放電信號(hào)在GIS內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的波形振蕩上升時(shí)間、所述局部放電的放電信號(hào)在所述預(yù)設(shè)位置處的相對(duì)衰減程度的對(duì)應(yīng)關(guān)系具體包括: 測(cè)量GIS內(nèi)不同關(guān)鍵部位中每一關(guān)鍵部位i的局部放電的放電信號(hào)在GIS內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的波形振蕩上升時(shí)間及最大幅值A(chǔ)maxi ； 測(cè)量GIS內(nèi)預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)位置處的局部放電的放電信號(hào)在GIS內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的最大幅值A(chǔ).1 ^maxs 9 利用公計(jì)算關(guān)鍵部位i的局部放電的放電信號(hào)在所述預(yù)設(shè)位置處的相對(duì) max s衰減程度，其中，Di表示關(guān)鍵部位i的局部放電的放電信號(hào)在所述預(yù)設(shè)位置處的相對(duì)衰減程度； 建立關(guān)鍵部位i的局部放電的放電部位、所述局部放電的放電信號(hào)在GIS內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的波形振蕩上升時(shí)間^、所述局部放電的放電信號(hào)在所述預(yù)設(shè)位置處的相對(duì)衰減程度Di的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 其中，i=l、2……η，η為不小于I的自然數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的GIS局部放電檢定方法，其特征在于，所述基于所述標(biāo)定數(shù)據(jù)集，通過將所述實(shí)際波形振蕩上升時(shí)間、實(shí)際最大幅值與所述標(biāo)定數(shù)據(jù)集中相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、計(jì)算，獲取GIS局部放電的放電部位和放電強(qiáng)度具體包括: 將所述實(shí)際波形振蕩上升時(shí)間與標(biāo)定數(shù)據(jù)集中波形振蕩上升時(shí)間相比較，若有trJ < trm < ,其中:1彡j < k彡η,則GIS局部放電位于關(guān)鍵部位j與關(guān)鍵部位k之間的GIS腔體內(nèi)； 依據(jù)標(biāo)定數(shù)據(jù)集中的對(duì)應(yīng)關(guān)系提取相對(duì)衰減程度Dj和相對(duì)衰減程度Dk，計(jì)算GIS局部放電在其放電部位處的實(shí)際幅值A(chǔ)max。所在區(qū)間，S卩:Amax。e [Amaxm.Dj, Amaxm.Dk]，從而知GIS局部放電的放電強(qiáng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的GIS局部放電檢定方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)位置具體為離所述預(yù)設(shè)位置最近的盆式絕緣子處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任意一項(xiàng)所述的GIS局部放電檢定方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)位置具體為GIS腔體的拐彎處。
7.—種GIS局部放電檢定系統(tǒng),其特征在于,包括標(biāo)定集建立模塊、實(shí)測(cè)模塊以及局部放電指標(biāo)獲取模塊，其中: 所述標(biāo)定集建立模塊，用于建立GIS內(nèi)不同預(yù)設(shè)部位中每一預(yù)設(shè)部位的局部放電的放電部位、所述局部放電的放電信號(hào)在GIS內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的波形振蕩上升時(shí)間、所述局部放電的放電信號(hào)在所述預(yù)設(shè)位置處的相對(duì)衰減程度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所有預(yù)設(shè)部位的對(duì)應(yīng)關(guān)系形成對(duì)應(yīng)關(guān)系集，所述對(duì)應(yīng)關(guān)系集記為標(biāo)定數(shù)據(jù)集； 所述實(shí)測(cè)模塊，用于測(cè)量GIS內(nèi)實(shí)際的局部放電的放電信號(hào)在所述預(yù)設(shè)位置處的波形振蕩上升時(shí)間及所述預(yù)設(shè)位置處的最大幅值，分別記為實(shí)際波形振蕩上升時(shí)間和實(shí)際最大幅值A(chǔ)maxm ； 所述局部放電指標(biāo)獲取模塊，用于基于所述標(biāo)定數(shù)據(jù)集，通過將所述實(shí)際波形振蕩上升時(shí)間、實(shí)際最大幅值與所述標(biāo)定數(shù)據(jù)集中相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、計(jì)算，獲取GIS局部放電的放電部位和放電強(qiáng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的GIS局部放電檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)定集建立模塊包括第一測(cè)量模塊、第二測(cè)量模塊、計(jì)算模塊以及建立模塊，其中: 所述第一測(cè)量模塊，用于測(cè)量GIS內(nèi)不同關(guān)鍵部位中每一關(guān)鍵部位i的局部放電的放電信號(hào)在GIS內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的波形振蕩上升時(shí)間及最大幅值A(chǔ)maxi，其中所述關(guān)鍵部位i作為所述預(yù)設(shè)部位，i=l、2……η，η為不小于I的自然數(shù)； 所述第二測(cè)量模塊，用于測(cè)量GIS內(nèi)預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)位置處的局部放電的放電信號(hào)在GIS內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的最大幅值A(chǔ)maxs ； 所述計(jì)算模塊，用于利用公式Di=Amaxi/Amaxs計(jì)算關(guān)鍵部位i的局部放電的放電信號(hào)在所述預(yù)設(shè)位置處的相對(duì)衰減程度，其中，Di表示關(guān)鍵部位i的局部放電的放電信號(hào)在所述預(yù)設(shè)位置處的相對(duì)衰減程度； 所述建立模塊，用于建立關(guān)鍵部位i的局部放電的放電部位、所述局部放電的放電信號(hào)在GIS內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的波形振蕩上升時(shí)間U、所述局部放電的放電信號(hào)在所述預(yù)設(shè)位置處的相對(duì)衰減程度Di的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的GIS局部放電檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述局部放電指標(biāo)獲取模塊包括放電部位獲取單元和放電強(qiáng)度獲取單元，其中: 所述放電部位獲取單元，用于將所述實(shí)際波形振蕩上升時(shí)間〖 與標(biāo)定數(shù)據(jù)集中波形振蕩上升時(shí)間tri相比較，若有trj< trm < trk，其中:1≤j < k≤n，則GIS局部放電位于關(guān)鍵部位j與關(guān)鍵部位k之間的GIS腔體內(nèi)； 所述放電強(qiáng)度獲取單元，用于依據(jù)標(biāo)定數(shù)據(jù)集中的對(duì)應(yīng)關(guān)系提取相對(duì)衰減程度Dj和相對(duì)衰減程度Dk，計(jì)算GIS局部放電在其放電部位處的實(shí)際幅值A(chǔ)maxo所在區(qū)間，SP:Amaxo ∈[Amaxm.Dj，Amaxm.Dk]，從而知GIS局部放電的放電強(qiáng)度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種GIS局部放電檢定方法及系統(tǒng)，該方法包括建立標(biāo)定數(shù)據(jù)集，標(biāo)定數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)基于GIS內(nèi)預(yù)設(shè)位置；測(cè)量GIS實(shí)際局部放電在所述預(yù)設(shè)位置的實(shí)際波形振蕩上升時(shí)間及實(shí)際最大幅值；將實(shí)際波形振蕩上升時(shí)間、實(shí)際最大幅值與標(biāo)定數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、計(jì)算，獲取放電部位和強(qiáng)度。本發(fā)明具體可通過在預(yù)設(shè)位置放置傳感器準(zhǔn)確地測(cè)量標(biāo)定數(shù)據(jù)集及實(shí)際局部放電的數(shù)據(jù)，不需在每個(gè)GIS間隔上配置兩個(gè)傳感器、且避免了首波起始時(shí)刻讀取誤差大的缺陷；后期通過簡(jiǎn)單的比較、計(jì)算獲取放電部位和強(qiáng)度，不受圖譜庫的局限，克服了現(xiàn)有UHF法中模式識(shí)別無法準(zhǔn)確給出放電強(qiáng)度的弊端，綜上本發(fā)明可準(zhǔn)確有效地檢測(cè)局部放電的放電部位和強(qiáng)度。
文檔編號(hào)G01R31/12GK103176113SQ201310113229
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者陳金法, 胡文堂, 徐華, 劉黎, 鄭書生, 詹花茂, 劉巖, 李思南, 羅盛, 邱煒, 周國良 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 浙江省電力公司電力科學(xué)研究院, 華北電力大學(xué)