[發(fā)明專(zhuān)利]基于模擬電壓信號(hào)注入的不同類(lèi)型局放檢測(cè)儀主機(jī)性能測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310376108.6
• 申請(qǐng)日: 2013-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103472424A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王科;趙現(xiàn)平;董均宇;譚向宇;彭晶;項(xiàng)恩新
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 云南電力試驗(yàn)研究院(集團(tuán))有限公司電力研究院;云南電網(wǎng)公司技術(shù)分公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R35/00
• 分類(lèi)號(hào): G01R35/00
• 代理公司: 昆明大百科專(zhuān)利事務(wù)所 53106
• 代理人: 何健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力設(shè)備局部放電檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于對(duì)電力設(shè)備局部放電檢測(cè)系統(tǒng)自身的性能測(cè)試。

背景技術(shù)

實(shí)際運(yùn)行的電氣設(shè)備，因制造工藝偏差、電場(chǎng)設(shè)計(jì)偏差、選型不當(dāng)、絕緣材料性能偏差、裝配偏差等，在波動(dòng)的運(yùn)行電壓下、負(fù)荷電流下，以及由此而引起的振動(dòng)、發(fā)熱等影響下，會(huì)存在電場(chǎng)畸變的部位，促使局部放電的發(fā)生。

局部放電只能控制而無(wú)法避免，它對(duì)電氣設(shè)備性能的影響因部位、形態(tài)、類(lèi)型的不同而不同。金屬導(dǎo)體上的毛刺在長(zhǎng)時(shí)間的放電下，其尖角會(huì)燒蝕圓滑，電場(chǎng)畸變程度減弱，放電現(xiàn)象有可能消失。但若靠近絕緣體的尖角對(duì)絕緣體表面的方面，有可能會(huì)劣化絕緣，引起不可預(yù)控的風(fēng)險(xiǎn)。導(dǎo)電微粒在固定狀態(tài)下一般其風(fēng)險(xiǎn)可控，但若其存在移動(dòng)、跳動(dòng)特性，則在某些情況下會(huì)造成絕緣失效。絕緣材料內(nèi)部的氣隙在畸變電場(chǎng)的作用下，持續(xù)性發(fā)生放電，若放電腔體內(nèi)部布滿碳化的導(dǎo)電痕跡時(shí)，實(shí)際上短路了放電氣隙，電場(chǎng)畸變得到控制，放電現(xiàn)象消失。但也有可能長(zhǎng)期的放電，導(dǎo)致絕緣材料內(nèi)部出現(xiàn)劣化（電樹(shù)枝）最終發(fā)展為貫通性的缺陷，進(jìn)而引發(fā)絕緣失效。另外放電對(duì)油類(lèi)、氣類(lèi)絕緣介質(zhì)的分解能力會(huì)促使該類(lèi)型絕緣介質(zhì)性能劣化或失效進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備事故。

有關(guān)局部放電的檢測(cè)基于耦合電容的脈沖電流檢測(cè)方式開(kāi)展的最早，而且標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)完備，在實(shí)際中應(yīng)用最多。但限于研究、實(shí)驗(yàn)室、投運(yùn)、檢修等需要與運(yùn)行電壓斷開(kāi)的情況，存在基于運(yùn)行電壓的類(lèi)脈沖電流法檢測(cè)方式，如針對(duì)避雷器等存在等效檢測(cè)阻抗的電氣設(shè)備，但數(shù)量有限，且應(yīng)用效果不明。它屬于典型的有電聯(lián)接的檢測(cè)方式，檢測(cè)頻帶常在百kHz～幾個(gè)MHz。

基于超聲的局部放電檢測(cè)，分壓電式傳感器和非接觸式傳感器兩類(lèi)，但后續(xù)的主機(jī)硬件系統(tǒng)基本類(lèi)似，都是對(duì)信號(hào)進(jìn)行特征提取，在電源頻率下，繪制信號(hào)的時(shí)間、相位、幅值譜圖。放電引起絕緣介質(zhì)的振動(dòng)，振動(dòng)向遠(yuǎn)方傳遞后，通過(guò)檢測(cè)振動(dòng)信號(hào)來(lái)進(jìn)行局放檢測(cè)，它屬于聲檢測(cè)方式，檢測(cè)頻帶常在MHz以內(nèi)百kHz范圍。

任何形式的放電都有電磁波產(chǎn)生，主要基于放電通道等效為眾多電偶極子構(gòu)成的輻射天線。局部放電屬于弱放電類(lèi)型，一般的放電通道細(xì)小、能量微弱，從電偶極子的角度看，其放電通道的天線特性一般較為明顯，且易理解。基于超高頻的局部放電檢測(cè)，就是利用超高頻接收天線作為檢測(cè)傳感器，后續(xù)的主機(jī)硬件系統(tǒng)一般以放電的“簇”狀信號(hào)為單位進(jìn)行處理，通過(guò)“簇”信號(hào)的特征提取，在電源頻率下，繪制信號(hào)的時(shí)間、相位、幅值譜圖。與脈沖電流局放測(cè)試法、超聲局放測(cè)試法的處理方式大同小異。

實(shí)際上不論上述何種局放檢測(cè)方式，傳感器是不可或缺的。基于傳感器的檢測(cè)信號(hào)（一般為“簇”狀波信號(hào)），輸入到局放檢測(cè)主機(jī)中，通過(guò)硬件和軟件的處理，最終以軟件側(cè)形式將序列化的檢測(cè)信號(hào)呈現(xiàn)出來(lái)。當(dāng)前隨著上述各種局放檢測(cè)方式應(yīng)用的越來(lái)越廣，同一原理對(duì)應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備有更多的可選余地。但檢測(cè)原理相同、不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備之間存在不可避免的性能差異是不爭(zhēng)的事實(shí)。如何對(duì)這些檢測(cè)原理相同的不同類(lèi)型設(shè)備進(jìn)行性能測(cè)評(píng)是需要認(rèn)真考慮的事情，尤其對(duì)于當(dāng)前各國(guó)電網(wǎng)智能化的發(fā)展趨勢(shì)、電氣設(shè)備各類(lèi)型電參量帶電檢測(cè)甚至是在線監(jiān)測(cè)大量應(yīng)用導(dǎo)致的局放檢測(cè)擴(kuò)張應(yīng)用實(shí)際。

基于上述實(shí)際狀況，提出一種基于模擬電壓信號(hào)注入的方式，針對(duì)不同類(lèi)型局放檢測(cè)儀主機(jī)，進(jìn)行性能測(cè)試。通過(guò)這種測(cè)試方法的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)眾多檢測(cè)設(shè)備自身性能優(yōu)劣的評(píng)價(jià)，為此類(lèi)局放檢測(cè)設(shè)備的選購(gòu)、入網(wǎng)應(yīng)用等提供必要的技術(shù)支持。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要參考各類(lèi)傳感器的實(shí)測(cè)局放波形，利用函數(shù)發(fā)生器生成各類(lèi)型參數(shù)按照預(yù)定目標(biāo)變化的序列信號(hào)，基于模擬電壓信號(hào)注入的方式，通過(guò)直接觀測(cè)局放檢測(cè)儀主機(jī)顯示的信號(hào)并分析顯示信號(hào)的特點(diǎn)，來(lái)全面、深入、量化、可重現(xiàn)的測(cè)試不同類(lèi)型局放檢測(cè)儀主機(jī)的關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)，為此類(lèi)局放檢測(cè)設(shè)備的選購(gòu)、入網(wǎng)應(yīng)用等提供必要的技術(shù)支持。

本發(fā)明是通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

基于模擬電壓信號(hào)注入的不同類(lèi)型局放檢測(cè)儀主機(jī)性能測(cè)試方法，該方法為：

（1）采用輸出頻率在0～3.5GHz可調(diào)、輸出幅值在0～10V可調(diào)的函數(shù)發(fā)生器，分別將基于脈沖電流局放檢測(cè)傳感器、超聲局放檢測(cè)傳感器、超高頻局放檢測(cè)傳感器實(shí)際測(cè)試的局放波形通過(guò)函數(shù)發(fā)生器生成的等效模擬電壓信號(hào)，對(duì)應(yīng)地直接注入或通過(guò)頻帶在10kHz～10MHz的隔直元件注入至脈沖電流局放檢測(cè)儀、超聲局放檢測(cè)儀、超高頻局放檢測(cè)儀的主機(jī)中；

（2）函數(shù)發(fā)生器基于所述三種傳感器實(shí)際測(cè)試的局放波形生成的等效模擬電壓信號(hào)，進(jìn)行幅值、生成時(shí)間間隔調(diào)節(jié)；