[发明专利]GIS超声波局部放电带电检测仿真实现方法

说明书

电力系统仿真培训领域，尤其涉及一种GIS超声波局部放电带电检测仿真实现方法。所述方法包括如下步骤：(1)收集超声波局部放电典型缺陷图谱与特征数据；(2)分析模拟图谱的包络线特征；(3)模拟生成放电频谱图：通过分析各种缺陷频谱，考虑时域和频域特征，在模拟测试仪产生试验频谱；(4)模拟局放检测的硬件设备与实际一致；(5)模拟整个测试过程与实际过程一致。本发明利用统计学原理，通过数字模拟实现超声波局放的典型缺陷信号，不仅人为可控，且利于学员掌握缺陷位置与缺陷类型的判断。

技术领域

电力系统仿真培训领域，尤其涉及一种GIS超声波局部放电带电检测仿真实现方法。

背景技术

SF6气体绝缘组合电气设备(GIS)因其具有故障低、免维护等特点而在电力系统中被广泛使用。但是GIS具有全封闭的特殊性，使得除了进行微水检测等少数试验项目外，现行的高压电气设备例行试验的大多数项目无法采用，GIS长期以来它几乎处于无维护状态。GIS设备内部出现的缺陷，不容易进行排查。随着GIS电压等级的提高和体积的缩小，GIS内部电场越来越高。GIS内部主要绝缘介质有SF6气体和环氧绝缘构件等。当绝缘存在缺陷时，内部场强分布便会发生畸变，导致局部放电而使内部绝缘受到破坏，同时往往伴随着超声信号的产生。因此目前国内外广泛采用局部放电超声波检测技术等非电量测量法来检测GIS故障。通过收集这些声信号，并根据实际经验加以分析，可以对GIS的运行状况进行评估。

电力设备内部产生局部放电信号的时候，会产生冲击的振动和声音。GIS的超声波局部放电检测法基本原理是通过超声波传感器对GIS中发生局部放电时产生的超声波信号进行检测，从而获得局部放电的相关信息，实现GIS设备的局部放电检测。

传统超声波局部放电测试需要使用仪器测试真实GIS，缺陷类型不可控，不利于教学。

目前，对GIS超声波局放检测仍需到现场操作，即：在需要真实的GIS设备和真实的缺陷，满足特定的环境要求及安全保障下，通过人工检测、现场收集资料和判断等方式，获取超声波局放的缺陷位置与缺陷类型。

缺点为：

1、存在缺陷和缺陷类型不可控的问题；

2、存在受环境条件限制和有安全隐患的问题；

3、存在现场干扰大，检测周期长，判断困难的问题；

4、存在不利于教学的问题。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明的目的在于提供一种GIS超声波局部放电带电检测仿真实现方法，利用统计学原理，通过数字模拟实现超声波局放的典型缺陷信号，不仅人为可控，且利于学员掌握缺陷位置与缺陷类型的判断。

为了实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种GIS超声波局部放电带电检测仿真实现方法，所述方法包括如下步骤：

(1)收集超声波局部放电典型缺陷图谱与特征数据；

(2)分析模拟图谱的包络线特征；

(3)模拟生成放电频谱图：通过分析各种缺陷频谱，考虑时域和频域特征，在模拟测试仪产生试验频谱；

(4)模拟局放检测的硬件设备与实际一致；

(5)模拟整个测试过程与实际过程一致。

进一步地，在步骤(1)中，所述典型缺陷包括自由颗粒缺陷、电晕放电缺陷、悬浮放电缺陷和机械振动缺陷；

所述典型缺陷图谱包括上述4种缺陷的时域波形和相位图；

所述特征数据包括上述4种缺陷的周期峰值、效值、频率成分1和频率成分2；