[發明專利]非接觸式超聲波檢測局放噪聲與放電的方法

有效

• 申請號: 201911269881.6
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN111308280B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 李文;羅俊元;張春麗;劉紅文;黃繼盛
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司臨滄供電局
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;于洪

本發明涉及一種非接觸式超聲波檢測局放噪聲與放電的方法，屬于電力絕緣檢測技術領域。該方法首先對局部放電脈沖采集數據；對采集數據計算短時時域分形波形；對采集數據計算短時頻域分形波形；對短時時域分形波形進行快速傅里葉變換，得到分形特征頻譜圖，判斷頻譜圖中是否存在50Hz成分、100Hz成分；對短時頻域分形波形估計Weibull分布形狀參數，得到形狀參數α；若頻譜圖中是否存在50Hz成分和100Hz成分，且α在0~4范圍內，則判斷為存在放電；反之，則判斷為噪聲。本發明使用放電與噪聲的時頻特性及分形特性進行噪聲與放電的模式識別，對電力安全運行提供了重要的指導意義，且識別度高，易于推廣應用。

技術領域

本發明屬于電力絕緣檢測技術領域，具體涉及一種非接觸式超聲波檢測局放噪聲與放電的方法。

背景技術

20世紀50年代以來，我國的電力公共事業發展迅速，到20世紀末，我國電力系統裝機容量已超過14000萬千瓦，年發電量也居世界前列。在我國電力系統電壓等級不斷升高的同時，人們越來越重視電力系統的安全穩定運行。嚴重的電氣設備故障不但會造成大范圍停電，給人們生活帶來不便，也會給國民經濟帶來重大損失。

電氣設備是組成電力系統的基本元件，是保證供電可靠性的基礎。國內外統計資料表明，電氣設備絕緣性能的劣化是導致其失效的主要原因，嚴重時可能會導致電網大面積停電事故。而局部放電既是電氣設備絕緣劣化的征兆，又是造成絕緣劣化的關鍵性因素。電氣設備局部放電模式識別是指對電氣設備的放電故障類型進行識別。

局部放電發生時會伴隨某些化學反應或物理反應，放電時產生的帶電質子、活性生成物、熱效應等會造成絕緣材料性能劣化。局部放電對絕緣系統的損害相對緩慢，從絕緣材料的局部開始，逐步擴大，長時間的局部放電最終會導致絕緣設備的失效，是電氣設備運行中的安全隱患。局部放電是由于絕緣系統中的缺陷引起的，局部放電檢測不但能夠及時發現絕緣系統的缺陷，還能反應絕緣設備的劣化程度，避免由于長期的局部放電引起的設備失效，是保證電力設備安全穩定運行的重要手段。

電力設備在放電過程中會產生聲波，通過檢測局部放電產生的超聲波信號來判定局部放電的方法稱為超聲波檢測法。非接觸式超聲波傳感器的中心頻率大約在40kHz附近，通常固定在被檢測開關柜的外殼上，利用壓電晶體作為聲電轉化元件。當設備內部發生放電時，局部放電產生的聲波信號傳遞到開關柜表面，由超聲波傳感器將超聲信號轉換為電信號，并進一步放大后傳到采集系統，以達到檢測局部放電的目的。超聲波檢測最明顯的優點是沒有強烈的電磁噪聲，但是開關柜內的游離顆粒對開關柜壁的碰撞可能對檢測結果造成噪聲；同時，由于開關柜內部絕緣結構復雜，超聲波衰減嚴重，在絕緣內部發生的放電則有可能無法被檢測到。