[發明專利]一種地電波多頻帶局部放電故障診斷方法

在審

• 申請號: 201910246919.1
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109782143A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 項恩新;王科;聶鼎;徐肖偉;楊秋昀
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請公開一種地電波多頻帶局部放電故障診斷方法，包括：預先針對電纜的放電故障類型進行模擬放電試驗，獲取電纜絕緣缺陷局部放電的地電波信號的頻譜；將地電波信號的頻譜劃分為若干特征頻域區間，選取與各特征頻域區間相匹配的傳感陣列；傳感陣列包括與特征頻域區間相同數量的地電波傳感器，每個特征頻域區間與一個地電波傳感器的頻帶區間對應；利用傳感陣列實測地電波信號的脈沖幅值；繪制實測的三角形散點分布圖，并與模擬放電試驗得到的三角形散點分布圖進行比較，確定放電故障類型的診斷結果；其中，所述三角形散點分布圖用于指示各特征頻域區間內地電波信號的脈沖幅值的動態占比。本申請具有適用性強、診斷效率高、無需相位信息等優點。

技術領域

本申請涉及電力電纜絕緣狀態檢測技術領域，尤其涉及一種地電波多頻帶局部放電故障診斷方法。

背景技術

局部放電是造成電纜絕緣劣化的主要原因，也是其重要特征和表現形式，能夠反映絕緣的潛伏性缺陷及故障，通過檢測局部放電信號可以實現對電纜缺陷、劣化程度及剩余壽命的診斷和評估。通常，局部放電伴隨著的較高頻的電磁波輻射，并通過電屏蔽不連續處泄漏出來，在接地線上形成快速暫態對地電壓，與此相應的發展起了基于地電波的局部放電檢測技術。

當前在電纜終端基于地電波的局部放電檢測的放電故障類型識別和絕緣缺陷診斷中，采用頻域分析法和時域分析法相結合的診斷方法，即對信號的特征提取多采用幅值-相位信息統計的方法，并基于PRPD(Phase Resolved Partial Discharge，局部放電相位分析)譜圖提取的特征量，對放電故障類型進行診斷識別。為了克服超聲傳播距離和路徑對診斷結果的影響，需要依循以下步驟：首先需要對不同典型絕緣缺陷引起的局部放電信號進行試驗，獲取大量復雜的譜圖數據并建立數據庫；其次在進行實際故障診斷時，需要先通過大量基于相位信息的局部放電統計特征作為模式識別的輸入量，最后輸入PRPD數據庫，進行模式匹配和識別。上述方法診斷過程復雜，數據庫大，前期需要研究人員進行大量的試驗，后期需要系統進行復雜的機器學習，并且在實際應用時，還需要獲得詳細的脈沖相位信息，而獲取脈沖相位信息的方法較為復雜，導致故障診斷效率低。

發明內容

本申請提供一種地電波多頻帶局部放電故障診斷方法，以解決電纜局部放電故障診斷效率低的問題。

本申請提供一種地電波多頻帶局部放電故障診斷方法，所述方法包括：

預先針對電纜的放電故障類型進行模擬放電試驗，獲取電纜絕緣缺陷局部放電的地電波信號的頻譜；

將所述地電波信號的頻譜劃分為若干特征頻域區間，選取與各所述特征頻域區間相匹配的傳感陣列；所述傳感陣列包括與所述特征頻域區間相同數量的地電波傳感器，每個所述特征頻域區間與一個所述地電波傳感器的頻帶區間對應；

利用所述傳感陣列實測地電波信號的脈沖幅值；

繪制實測的三角形散點分布圖，并與模擬放電試驗得到的三角形散點分布圖進行比較，確定放電故障類型的診斷結果；其中，所述三角形散點分布圖用于指示各所述特征頻域區間內地電波信號的脈沖幅值的動態占比。

進一步地，所述放電故障類型包括絕緣/半導電層劃傷、安裝錯位、金屬突起和絕緣氣隙，則將所述地電波信號的頻譜劃分為三個特征頻域區間。

進一步地，所述繪制實測的三角形散點分布圖，包括：

計算所述實測的三角形散點分布圖中每個散點的坐標值(x_i，y_i)，以及按照如下公式計算散點的坐標值(x_i，y_i)：

式中，(A_i，B_i，C_i)分別為各所述地電波傳感器實測的地電波信號的脈沖幅值。