局部放電在線監(jiān)測(cè)

1、6.2.1 局部放電的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 6.2.2 局部放電分析與故障診斷 返回 局部放電的在線檢測(cè)分為電測(cè)法和非電測(cè)法兩大類(lèi)，其中電測(cè)法中的脈沖電流法是離線條件下測(cè)量電氣設(shè)備局部放電的基本方法，也是目前在局部放電在線檢測(cè)的主要手段，其優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高。電測(cè)法中的射頻測(cè)量法等也都應(yīng)用到了在線檢測(cè)中。電測(cè)法的缺點(diǎn)是由于現(xiàn)場(chǎng)存在著嚴(yán)重的電磁干擾，將大大降低檢測(cè)靈敏度和信噪比。 6.2.1 局部放電的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) u電流傳感器 u抗干擾技術(shù)圖6 6 局部放電檢測(cè)系統(tǒng)原理框架圖 21( )( ),di tN Se tMMdtl 電流信號(hào)i1(t)和二次側(cè)線圈兩端的感應(yīng)電壓（即輸出信號(hào)）e(t)的關(guān)系為： （

2、6-3） 寬帶型電流傳感器 211( )( )( )( )Ru tRi ti tKi tN即信號(hào)電壓u(t)和所檢測(cè)的電流i1(t)成線性關(guān)系 （6-6）000122LCLRCRRfL諧振型電流傳感器)()()(1tiCRRMtuL01122dLdRRfRLCLC（6-15）干擾來(lái)源：l線路或其它鄰近設(shè)備的電暈放電和內(nèi)部的局部放電 l電力系統(tǒng)的載波通信和高頻保護(hù)信號(hào)對(duì)檢測(cè)的干擾 l可控硅整流設(shè)備引起的干擾 l無(wú)線電廣播的干擾 l其他周期性干擾 上述干擾可能通過(guò)以下三種途徑進(jìn)入檢測(cè)系統(tǒng)：（1）從檢測(cè)系統(tǒng)的工頻電源進(jìn)入，故檢測(cè)系統(tǒng)的電源宜由隔離變壓器加上低通濾波器供電，以抑制這種干擾。（2）通過(guò)電

3、磁耦合進(jìn)入檢測(cè)系統(tǒng)，故檢測(cè)系統(tǒng)包括連線應(yīng)很好的屏蔽，或利用光電隔離和光纖傳輸信號(hào)，以減少干擾。（3）干擾信號(hào)通過(guò)傳感器進(jìn)入檢測(cè)系統(tǒng)，這種干擾和局部放電信號(hào)混合在一起，上述方法不能抑制這種干擾，需要采用其他的措施。 u選擇合適的檢測(cè)頻帶，避開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)的干擾頻帶 u差動(dòng)平衡系統(tǒng)：差動(dòng)平衡系統(tǒng)主要用于抑制共模干擾 u其他 圖610差動(dòng)平衡系統(tǒng)原理圖返回 局部放電信號(hào)分析是指如何從測(cè)試信號(hào)中提取有關(guān)放電的信息，一般采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，目前常用的方法主要有：時(shí)域分析頻域分析時(shí)頻聯(lián)合分析人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析 局部放電信號(hào)分析 時(shí)域分析是最基本的數(shù)學(xué)分析方法，例如分析放電信號(hào)的幅值，幅值與時(shí)間（或相位）、放電次數(shù)

4、的關(guān)系，并且在顯示設(shè)備上輸出信號(hào)的波形，為此需要根據(jù)波形的采集要求確定所需的采樣率和采集的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，并將信號(hào)完整地記錄下來(lái)。 頻域分析又稱(chēng)頻譜分析，是分析某些放電特征在頻域上的變化，如幅度譜、相位譜、能量譜和功率譜等，目前最常用的方法是快速傅里葉變換（FFT）。 模式識(shí)別是一種重要的診斷手段，于90年代應(yīng)用于電力設(shè)備的放電識(shí)別，目前已被廣泛應(yīng)用于局部放電在線檢測(cè)與故障診斷。圖6 12 模式識(shí)別過(guò)程示意圖 變壓器絕緣體系中的放電類(lèi)型很多，不同的放電類(lèi)型對(duì)絕緣的破壞作用有很大差異，因此有必要對(duì)各種放電類(lèi)型加以區(qū)分。 變壓器超高頻局部放電的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識(shí)別是將計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)測(cè)得的電磁信號(hào)經(jīng)放大、

5、濾波后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，然后把提取到的多個(gè)工頻周期的高頻（中心頻率在506-1000MHz之間可調(diào)）窄帶（帶寬5MHz）時(shí)域信號(hào)送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，作出各種譜圖，由此來(lái)分析變壓器的局部放電情況。 局部放電特征提取 變壓器絕緣結(jié)構(gòu)中發(fā)生的局部放電類(lèi)型主要有五種：油中尖板放電、紙或紙板內(nèi)部放電、油中氣泡放電、紙或紙板沿面放電和懸浮放電。 模式識(shí)別結(jié)果的正確與否關(guān)鍵在于放電信號(hào)特征的提取。 放電識(shí)別 選取合適的訓(xùn)練樣本集對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別能力十分重要。一定要合理挑選樣本，以使訓(xùn)練樣本能涵蓋全部樣本的變化范圍。 每種放電模型都有5個(gè)以上的樣品，這些樣品的材料和結(jié)構(gòu)完全相同，但尺寸等方面有一定差別；而且對(duì)同一個(gè)樣品，在相同條件下采集多個(gè)樣本，以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有良好的統(tǒng)計(jì)性和可重復(fù)性。 放電類(lèi)型訓(xùn)練樣本數(shù)/全部樣本數(shù)正確識(shí)別數(shù)/識(shí)別總數(shù)識(shí)別率（%）油中尖板放電20/5028/3093紙或紙板內(nèi)部放電20/5030/30100油中氣泡放電20/5029/3097紙或紙板沿面放電20/5030/30100懸浮放電20/5