[發明專利]一種用于高壓電氣設備局部放電的定量方法及系統

在審

• 申請號: 202011000917.3
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112285496A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 周瑋;張軍;王斯琪;龍嘉川;付濟良;汪泉;金淼;盧冰;陳習文;聶高寧;王旭;陳卓;齊聰;郭子娟;郭鵬;余雪芹;劉俊;朱赤丹
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R35/00
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 夏德政

本發明公開了一種用于高壓電氣設備局部放電的定量方法及系統，屬于電氣設備絕緣試驗技術領域。本發明方法，包括：獲取電氣設備局部放電的持續時間、外加電壓瞬時值及脈沖電流信號；針對脈沖電流信號，對脈沖電流信號進行耦合獲取脈沖電壓信號及脈沖電壓信號的放電次數，并對脈沖電壓信號進行積分運算，獲取脈沖電壓面積；針對脈沖電壓面積，根據標準電阻阻值確定視在電荷量；根據局部放電視在電荷量、放電持續時間和脈沖電壓信號的放電次數，確定平均放電電流；根據平均放電電流及外加電壓瞬時值，計算獲得放電功率，完成對高壓電氣設備局部放電的定量。本發明采用放電功率作為測量回路校準及測量的核心參量。

技術領域

本發明涉及電氣設備絕緣試驗技術領域，并且更具體地，涉及一種用于高壓電氣設備局部放電的定量方法及系統。

背景技術

局部放電會導致絕緣擊穿，但對于高壓電氣設備，要完全避免出現局部放電是不現實也是不經濟的。實際工作中需要準確測量局部放電水平，通過局部放電相關參量的測量來判斷絕緣劣化的程度及趨勢，從而保證高壓電氣設備的安全運行。

局部放電測量是判斷高壓電氣設備絕緣劣化的重要手段之一，局部放電測量技術包括電測法(即脈沖電流法)、聲學法、電磁場測量法、光學法、化學法等。電測法能夠通過測量回路獲得視在放電量、放電重復慮、脈沖持續時間等多種參數，并進行進一步的分析及計算。

將哪種特征參數作為評定局部放電的指標，進而準確的評估絕緣劣化程度及趨勢是國際國內的研究焦點之一。在電測法中，由于局部放電產生的實際放電電荷量無法測量，只能間接的測量視在電荷量及其它相關參量，然而視在電荷量雖與絕緣劣化存在某種相關性，但并不能直接的絕緣劣化程度進行對應。因此通過局部放電的視在電荷量來評價高壓電氣設備絕緣劣化是有一定風險的。

針對高壓電氣設備局部放電測量，需要考慮包括視在電荷量在內的一系列相關參量影響及與絕緣劣化程度的相關性，采用適當的定量方法實現對絕緣水平準確評估。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種用于高壓電氣設備局部放電的定量方法，包括：

針對電氣設備的局部放電，使用校準脈沖發生器對局部放電試驗回路標定后進行測量獲取電氣設備放電的持續時間、外加電壓瞬時值及脈沖電流信號；

針對脈沖電流信號，對脈沖電流信號進行耦合獲取脈沖電壓信號及脈沖電壓信號的放電次數，并對脈沖電壓信號進行積分運算，獲取脈沖電壓面積；

針對脈沖電壓面積，根據標準電阻阻值確定視在電荷量；

根據局部放電的視在電荷量、持續時間和脈沖電壓信號的放電次數，確定平均放電電流；

根據平均放電電流及外加電壓瞬時值，計算獲得放電功率，完成對高壓電氣設備局部放電的定量。

可選的，放電功率用于評價高壓電氣設備的絕緣劣化情況。

可選的，脈沖電流信號為電氣設備兩端產生的一個瞬時電壓，所述瞬時電壓經過耦合電容耦合到檢測阻抗上，生成的脈沖電流。

本發明一種用于高壓電氣設備局部放電的定量系統，包括：

采集模塊，針對電氣設備的局部放電，使用校準脈沖發生器對局部放電試驗回路標定后進行測量，獲取電氣設備放電的持續時間、外加電壓瞬時值及脈沖電流信號；

第一計算模塊，針對脈沖電流信號，對脈沖電流信號進行耦合獲取脈沖電壓信號及脈沖電壓信號的放電次數，并對脈沖電壓信號進行積分運算，獲取脈沖電壓面積；

第二計算模塊，針對脈沖電壓面積，根據標準電阻阻值確定視在電荷量；

第三計算模塊，根據局部放電的視在電荷量、持續時間和脈沖電壓信號的放電次數，確定平均放電電流；