[發明專利]一種GIS局放檢測外部干擾信號排除方法

有效

• 申請號: 201610118176.6
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105785236B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 王鵬;劉玉婷;李唐兵;劉明軍
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

一種GIS局放檢測外部干擾信號排除方法，所述方法利用UHF局放檢測設備接收待測GIS設備內部局部放電產生的UHF信號，獲取工頻周期信號與完整的脈沖信號，通過識別放電周期信號相位特征與放電脈沖信號分形特征，判斷UHF信號是GIS外部干擾信號還是內部放電信號。本發明適用于排除GIS設備UHF局放檢測外部干擾信號。

技術領域

本發明涉及一種氣體絕緣金屬封閉開關設備(簡稱GIS)局部放電(簡稱局放)檢測外部干擾排除方法，屬GIS設備運行維護檢修技術領域。

背景技術

GIS設備因具有占地面積小、可靠性高、維護工作量少等優點被廣泛應用于高壓輸電領域。但是從運行情況來看，故障和事故仍然不可避免。其原因主要包括：(1)GIS設備制造工藝參差不齊以及運輸、現場裝配不良等原因，導致部分投運的GIS存在絕緣缺陷；(2)運行中部件老化、操作引起部件移位等因素。局部放電信號包含豐富的絕緣狀態信息，不僅能檢測到GIS制造與安裝過程中造成的缺陷，而且還可預測絕緣故障的發生及嚴重程度。近年來，通過特高頻(簡稱UHF)檢測法對GIS設備進行局部放電帶電檢測，已經成為排查GIS安全隱患的重要手段。

但在現場，特別是戶外變電站，仍有較多干擾，嚴重影響GISUHF局放檢測效果。外部干擾主要分為兩大類，第一類是非放電類干擾，主要包括雷達信號、手機信號、日光燈干擾及發動機干擾；第二類是放電類干擾，主要包括空氣中電暈放電和懸浮放電。

目前，干擾信號主要排除手段有屏蔽法、背景干擾測量法和濾波法。屏蔽法方式簡單，但外部信號仍可通過其他非金屬屏蔽盆式絕緣子進入，抗干擾效果有限制；背景干擾測量法可能使檢測靈敏度降低或導致誤消除，一般僅作為參考使用；濾波器法雖然可以濾除外部非放電類干擾，但無法濾除外部放電類干擾。

發明內容

本發明的目的是，為了有效排除GIS設備UHF局部放電檢測過程中存在的外部干擾信號，提高檢測有效性，公開一種GIS局放檢測外部干擾信號排除方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種GIS局放檢測外部干擾信號排除方法，所述方法利用UHF局放檢測設備獲取被測GIS設備UHF放電信號，通過識別UHF工頻周期信號相位特征與脈沖信號分形特征，排除GIS外部干擾信號。

所述UHF局放檢測設備獲取待測GIS設備100ms(即5個工頻周期)局放周期信號，分析其相位特征，若周期信號不存在相位特征，則直接判斷為外部非放電類干擾信號；若周期信號存在相位特征，則判斷UHF信號為內部或外部放電信號。

所述UHF脈沖信號分形特征的提取方法包括UHF脈沖信號多尺度分解、多尺度分維數提取及特征量降維三個步驟。所述多尺度分解可以采用小波包變換實現；所述多尺度分維數可采用改進差盒計數法計算小波包多尺度分解系數的網格維數得到；所述特征量降維可通過線性判別分析方法實現。

一種GIS局放檢測外部干擾信號排除方法的具體步驟如下：

(1)獲取SF6中金屬顆粒放電、懸浮放電、氣隙放電、尖端放電、空氣中電暈放電及懸浮放電UHF信號完整脈沖波形，提取6類放電脈沖波形分形特征，建立放電特征數據庫；

(2)在檢測現場利用UHF局放檢測裝置獲取待測GIS設備100ms(即5個工頻周期)局放周期信號，若周期信號不存在相位特征，則直接判斷為外部非放電類干擾信號；若周期信號存在相位特征，則判斷為內部或外部放電信號，并轉至步驟3；

(3)利用UHF局放檢測裝置獲取待測GIS設備局部放電完整的UHF脈沖信號波形，提取脈沖信號的分形特征；所述UHF脈沖信號分形特征的提取方法包括UHF脈沖信號多尺度分解、多尺度分維數提取及特征量降維三個步驟；所述多尺度分解可以采用小波包變換實現；所述多尺度分維數可采用改進差盒計數法計算小波包多尺度分解系數的網格維數得到；所述特征量降維可通過線性判別分析方法實現；