[发明专利]基于时域重构的局部放电脉冲统计方法

说明书

本发明公开了一种基于时域重构的局部放电脉冲统计方法，本方法采用地电波传感器经数据采集卡同步多通道采集地电波局部放电脉冲信号；对采集的地电波局部放电脉冲信号按工频相位周期进行时域重构处理，得到具有统计特征的连续时域的局部放电脉冲信号波形；选择固定时长的开窗长度，通过同步时域开窗进行信号提取，记录每个窗内脉冲峰值并取平均，获取的脉冲峰值大于设置的局部放电检测阈值；输出平均脉冲幅值及其对应的相位信息，生成平均放电量波形图并计算得到累计放电量和放电能量。本方法广泛应用于各种电力设备局部放电的分布式监测，可有效去除噪声影响，凸显局部放电监测的统计规律，有效提高监测的准确性。

技术领域

本发明涉及电力设备状态监测和局部放电诊断技术领域，尤其涉及一种基于时域重构的局部放电脉冲统计方法。

背景技术

局部放电是导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电，是造成电力设备绝缘劣化的主要原因，通过对局部放电信号的检测，可以实现对电力设备的绝缘劣化程度及使用寿命的评估。一般绝缘材料在制造、运行过程中会在绝缘介质内部出现气泡、杂质等其他物质，这就导致了在绝缘介质内部或表面会出现高场强区域，一旦这些区域的场强高到足以引起该区域的局部击穿，就会出现局部区域的放电，而此时其他区域仍会保持良好的绝缘性能，从而形成局部放电。局部放电可能产生在固体绝缘孔隙中、液体绝缘气泡中或不同介电特性的绝缘层之间；如果电场强度高于绝缘介质所具有的特定值，也可能发生在液体或固体绝缘中。通常局部放电不会立即导致绝缘材料整体的击穿，但其对绝缘介质的危害异常严重。一旦绝缘介质中出现局部放电，通过对其周围绝缘介质不断侵蚀，最终会导致整个绝缘系统的失效。局部放电是造成绝缘劣化的主要原因，也是绝缘劣化的重要征兆和表现形式，与绝缘材料的劣化和绝缘体的击穿过程密切相关，能有效地反映设备内部绝缘的潜伏性缺陷和故障。因此，测定电气设备在不同电压下局部放电强度和变化规律，能预示设备的绝缘状态，也是估计绝缘体老化速度的重要依据。

随着对电力设备可靠性要求的提高，局部放电检测的相关技术得到快速发展，各种局部放电测量方法应运而生。局部放电检测大都以局部放电发生时所产生的各种物理量的检测为基础，当绝缘介质中发生局部放电时，会产生电脉冲、电磁波、超声波、光、局部过热及一些新的化学产物，与此相应的出现了电学检测法、声学检测法、光学检测法及化学检测法等。而现有的局部放电测试仪虽然可以检测局部放电信号，但其在现场检测过程中受到噪声的影响较大，对于局部放电信号随机性的处理较欠缺。目前，在局部放电检测中，对信号的特征提取多采用幅值-相位散点信息统计的方法，基于PRPD检测谱图对放电特征进行分析，其测量系统构成和分析算法较为复杂，难以用于低功耗、分布式传感器的开发，且基于散点信息统计的方法易受噪声干扰，不利于获得更准确的统计性结论。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于时域重构的局部放电脉冲统计方法，本方法克服传统局部放电检测系统和算法复杂性的问题，可被广泛应用于各种电力设备局部放电的监测，有效去除噪声影响，凸显局部放电监测的统计规律，有效提高监测的准确性。

为解决上述技术问题，本发明基于时域重构的局部放电脉冲统计方法包括如下步骤：

步骤一、采用地电波传感器经数据采集卡同步多通道采集地电波局部放电脉冲信号；

步骤二、对采集的地电波局部放电脉冲信号按工频相位周期进行时域重构处理，得到具有统计特征的连续时域的局部放电脉冲信号波形；

步骤三、选择固定时长的开窗长度，通过同步时域开窗进行信号提取，记录每个窗内脉冲峰值并取平均，获取的脉冲峰值大于设置的局部放电检测阈值；

步骤四、输出平均脉冲幅值及其对应的相位信息，生成经时域重构的平均放电量波形图，通过该波形图计算得到累计放电量和放电能量。