[发明专利]采样频率自适应的局放监测方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及智能变电站领域中局放采样的方法与装置。

背景技术

局部放电是绝缘介质中由于设备在制造和运行过程中产生的局部缺陷（如气泡、裂缝、悬浮金属颗粒和电极毛刺等）而造成的非贯穿性放电现象，是变压器、GIS、电缆等电气设备长期运行中绝缘裂化的一个重要征兆。电气设备的绝缘结构如果长时间发生持续的局部放电，绝缘介电性能可能会严重受损，最终可能导致电气设备发生灾难性的故障。局部放电检测能有效的反映变压器内部的绝缘故障，高压设备的局放监测成为高压设备状态监测的重要内容之一。UHF法是目前局部放电检测的一种新方法，该方法通过天线传感器接收局部放电过程辐射的UHF电磁波，实现局部放电的检测。由于目前的A/ D转换系统在直接测量一个工频周期以上的数GHz 的放电信号时，其采样率和存储容量很难满足要求，通常是将UHF 信号进行检波后得到缓慢变化的包络信号再进行采集, 其幅值与UHF 信号的峰值相对应, 反映了局放UHF信号的大小和形状, 并结合了工频相位信息，得到放电脉冲的相位分布。根据检波信号在工频信号上的相位分布及检波信号的波形特征, 可进行绝缘缺陷局放类型的识别。当通过对多个工频周期的UHF信号进行统计分析，将更有利于进行放电缺陷的严重程度判断和模式识别，但这也要求系统具有强大存储和处理能力。

在局放信号的采样处理上，目前常用两种方法，一种是2MHz的高频采样方式，该方式由于采样率高，单工频周期内采样数据量大，信号还原度高，计算机根据采样值能够精确判定采样强度、判定放电故障的类型，但由于数据量大，相应存贮的数据容量受限，信号周期数较少，利用多周期信息的统计分析的效果不好；另一种采用6.4kHz的低频采样方式，该方式采样精度和数据还原度较差，但由于单工频周期内采样数据量小，同样大小的存贮空间可以包含多个工频周期的UHF信号，有利于统计分析，韩国的局放往往采用这种方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种采样频率自适应的局放监测方法与装置，用于克服目前局放监测系统固定采样频率方式在满足数据完整性和数据精确性上的矛盾，适应高压设备智能化的发展。

为实现上述目的，本发明的方法方案是：一种采样频率自适应的局放监测方法， 

1）对UHF信号进行检波；

2）对检波后的UHF信号进行低频采样；同时判断检测到的放电电压的最大幅值是否连续大于设定的阈值，如果否，则继续低频采样；如果是，则进行高频采样，开始进行高频采样的同时保存之前至少连续50个周期的低频采样信息；

3）高频采样持续时间至少大于一个工频周期后，保存高频采样的信息并结束采样。

步骤3）中，保存一个工频周期的高频采样信息。

步骤3）后，对保存的高频采样信息与低频采样信息进行数据故障处理，输出故障和报警信号。

本发明的装置方案是：一种采样频率自适应的局放监测装置，包括：

检波模块：检波模块对来自UHF探头的UHF信号进行检波；

判断模块：判断模块判断检测到的放电电压的最大幅值是否连续大于设定的阈值，如果否，则继续低频采样；如果是，则进行高频采样； 

低频采样模块：低频采样模块进行所述低频采样； 

高频采样模块：高频采样模块进行所述高频采样；

保存模块：保存模块保存至少一个工频周期的高频采样信息；以及，在开始进行高频采样的同时保存之前至少连续50个周期的低频采样信息。

保存模块保存一个工频周期的高频采样信息。

本发明的监测方法采样频率能够根据故障情况自适应改变，切换高、低两种采样频率，既能够保证单个工频周期内局放信号的采集达到较高采样密度，提高信号还原度和分析准确度，又能够保证提供足够数量的工频周期的局放信号，为统计分析功能的实现提供可靠数据。解决了目前局放监测系统固定采样频率方式在满足数据完整性和数据精确性上的矛盾，适应高压设备智能化的发展。本发明的采样方法提高了监测系统的精度、故障类型识别正确率和经济性。

附图说明

图1是本发明的局放信号采样方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。