[發明專利]一種基于暫態地電壓和特高頻的檢測開關柜缺陷的方法

有效

• 申請號: 201810309234.2
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108548996B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 何金;黃猛;徐軒;王永寧;張弛;韓秋波;曹夢;張春暉;陳榮;張黎明;宋曉博;朱旭亮
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司電力科學研究院;國網天津市電力公司;國家電網公司;華北電力大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

本發明涉及一種基于暫態地電壓和特高頻的檢測開關柜缺陷的方法，分別采用暫態地電壓檢測法和特高頻檢測法對開關柜進行檢測，分別獲得相應的相位?幅值圖和脈沖電流波形圖；獲得的相位?幅值圖的特征參數；利用人工神經網絡對局放信號的幅值?相位散點圖的特征參數進行識別；利用sift特征算法對放電脈沖波形的特征圖進行匹配；根據兩種方法的權重分別給出兩種方法下權衡局放信號的幅值?相位散點圖、局部放電脈沖波形的結果、建議結果及其可靠度。本發明將暫態地電壓檢測法和特高頻檢測法結合在一起，通過局放信號的幅值?相位散點圖與局部放電脈沖波形相結合進行判定，能夠有效地降低由于個體差異帶來的認為誤差，提高了識別的準確度。

技術領域

本發明屬于電力開關柜技術領域，尤其是一種基于暫態地電壓和特高頻的檢測開關柜缺陷的方法。

背景技術

電力開關柜在長時間運行的情況下或者高溫超載運行的條件下，會出現不同程度地局部放電現象。長期的局部放電可能加劇絕緣老化，導致絕緣擊穿，影響開關柜的正常運行，嚴重時會導致開關柜爆炸，造成用戶停電，影響配網供電可靠性，甚至造成嚴重事故。

開關柜局部放電檢測可有效避免絕緣事故。局放常用檢測方法包括：特高頻檢測法(UHF)、地電波檢測(TEV)和超聲波檢測等方法。

TEV法檢測到的信號的頻譜主要集中在3～80MHz之間,高頻分量(150MHz以上)較少。然而，由于地電波檢測技術是EA Technology的研究人員發明的，國內對地電波技術的研究仍處于初級階段，并且國外的開關柜的數據庫不一定適用與國內設備，且國內的運行場所電磁環境復雜，英國EA Technology公司的檢測設備在用于我國的開關柜時，存在誤判現象。

特高頻檢測法(UHF)基本原理是通過UHF傳感器對電力設備中局部放電時產生的特高頻電磁波(300MHz≤f≤3GHz)信號進行檢測，從而判斷設備局部放電狀況，實現絕緣狀態的判斷。由于現場的電暈干擾頻率主要集中在300MHz以下，UHF法能有效地避開電暈干擾，具有較高的靈敏度和抗干擾能力，但也有一定的局限性，比如丟失了局放的低頻段，無法對局放定量。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種設計合理且準確度高的基于暫態地電壓和特高頻的檢測開關柜缺陷的方法。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種基于暫態地電壓和特高頻的檢測開關柜缺陷的方法，包括以下步驟：

步驟1、分別采用暫態地電壓檢測法和特高頻檢測法對開關柜缺陷的三種缺陷模型進行檢測，分別獲得相應的相位-幅值圖和脈沖電流波形圖；

步驟2、利用分形理論提取暫態地電壓檢測法和特高頻檢測法獲得的相位-幅值圖的特征參數；

步驟3、利用人工神經網絡對局放信號的幅值-相位散點圖的特征參數進行識別，得出暫態地電壓檢測法和特高頻檢測法對三種缺陷檢測的準確度；

步驟4、利用sift特征算法提取暫態地電壓檢測法和特高頻檢測法的三種缺陷類別的局放脈沖波形的放電類別特征；依據sift算法提取的暫態地電壓檢測法和特高頻檢測法的三種缺陷放電類別特征對剩余的實驗樣本進行匹配，得出兩種檢測方法對各種缺陷類別識別的準確度；

步驟5、定義任一種方法識別某種缺陷的權重和任一種方法下分別利用相位-幅值圖、脈沖波形圖識別某種缺陷的權重；

步驟6、根據上述兩種方法的權重，分別給出兩種方法下權衡局放信號的幅值-相位散點圖、局部放電脈沖波形的結果、建議結果及其可靠度。

所述開關柜缺陷的三種缺陷包括針板缺陷、氣隙缺陷和懸浮缺陷。

所述幅值-相位的特征參數包括盒維數、信息維數和空缺率。