一種局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括上下配合安裝的高壓套管和盤式絕緣子，安裝在所述盤式絕緣子一側(cè)的傳感器，安裝在所述盤式絕緣子另一側(cè)的充放氣裝置，依次連接在所述高壓套管和盤式絕緣子與傳感器之間的水電阻、高壓試驗(yàn)變壓器、變壓器和局部放電檢測(cè)儀，以及連接在所述高壓套管和水電阻的公共端與地之間的分壓器。本發(fā)明所述局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)及方法，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中可靠性低、錯(cuò)判率高和適用范圍小等缺陷，以實(shí)現(xiàn)可靠性高、錯(cuò)判率低和適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】—種局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三相共筒式氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(GIS)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(Gas Insulated Switchgear,簡(jiǎn)稱GIS)是特高壓電網(wǎng)中的重要組成設(shè)備之一，它將一座變電站中的斷路器、電流互感器、電壓互感器、避雷器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、母線、電纜終端、進(jìn)出線套管等優(yōu)化設(shè)計(jì)后分別裝在各自密封間中最后集中組裝在一個(gè)充以SF6作為絕緣介質(zhì)的整體外殼中。
[0003]GIS內(nèi)部影響絕緣介質(zhì)性能的缺陷主要有:嚴(yán)重的安裝錯(cuò)誤、導(dǎo)體之間接觸不良、高壓導(dǎo)體突出物、固定微粒、絕緣子缺陷、蒸氣等。對(duì)GIS缺陷檢測(cè)的主要方法為超高頻法，GIS的電場(chǎng)強(qiáng)度為幾十甚至幾百kV/cm，在局部放電發(fā)生瞬間的du/dt很大。因此，GIS局部放電的一個(gè)顯著特點(diǎn)是電流脈沖上升時(shí)間及持續(xù)時(shí)間僅為納秒級(jí)，等值頻率在超高頻(Ultra High Frequency-UHF)范圍(300MHz?3GHz),而且會(huì)激發(fā)出電磁波。由于GIS的同軸結(jié)構(gòu)，電磁波不僅可以在GIS內(nèi)部傳播，而且可以透過(guò)盆式絕緣等非金屬部件泄漏到GIS外面。超高頻法的基本原理就是使用UHF天線來(lái)檢測(cè)GIS局部放電產(chǎn)生的電磁波。它最主要的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，抗干擾能力強(qiáng)，并能夠根據(jù)電磁波從放電源到不同傳感器的時(shí)間差對(duì)放電源進(jìn)行定位。它對(duì)傳感器的設(shè)計(jì)、阻抗匹配、放大器的帶寬和噪聲抑制要求很高，同時(shí)要求有多通道寬帶數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0004]GIS的發(fā)展趨于三相共筒化、復(fù)合化和智能化，由于實(shí)現(xiàn)了小型化，可在工廠內(nèi)進(jìn)行整機(jī)裝配和試驗(yàn)合格后以間隔的形式運(yùn)達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，因此可縮短現(xiàn)場(chǎng)安裝工期，同時(shí)可靠性又得到了提高。三相共筒式GIS在內(nèi)部結(jié)構(gòu)，電場(chǎng)分布等方面與共軸式GIS有著明顯的不同，現(xiàn)有技術(shù)研究主要集在共軸式GIS，但對(duì)于三相共筒式超高壓GIS局部放電檢測(cè)模式識(shí)別的研究較少。
[0005]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在可靠性低、錯(cuò)判率高和適用范圍小等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)可靠性高、錯(cuò)判率低和適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明的第二目的在于，提出一種局部放電超高頻檢測(cè)方法。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)，包括上下配合安裝的高壓套管和盤式絕緣子，安裝在所述盤式絕緣子一側(cè)的傳感器，安裝在所述盤式絕緣子另一側(cè)的充放氣裝置，依次連接在所述高壓套管和盤式絕緣子與傳感器之間的水電阻、高壓試驗(yàn)變壓器、變壓器和局部放電檢測(cè)儀，以及連接在所述高壓套管和水電阻的公共端與地之間的分壓器。[0009]進(jìn)一步地，以上所述的局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)，還包括與所述局部放電檢測(cè)儀連接的監(jiān)測(cè)顯示裝置；
[0010]所述監(jiān)測(cè)顯示裝置，用于對(duì)三相共筒式GIS局部放電參數(shù)設(shè)置、參數(shù)列表顯示、數(shù)據(jù)分析、報(bào)警、缺陷類型模式識(shí)別、數(shù)據(jù)保存及歷史查詢進(jìn)行顯示。
[0011]進(jìn)一步地，所述監(jiān)測(cè)顯示裝置包括數(shù)據(jù)分析模塊和模式識(shí)別模塊，其中；
[0012]所述數(shù)據(jù)分析模塊，基于相位分析模式提取三相共筒式GIS局部放電信號(hào)特征量；所述三相共筒式GIS局部放電信號(hào)特征量，包括偏斜度Sk、陡峭度Ku、放電因數(shù)Q、相互關(guān)系數(shù)Ce和局部峰值數(shù)Pe，并在數(shù)據(jù)分析界面顯示分析結(jié)果；
[0013]所述模式識(shí)別模塊，是利用基于簇思想的K近鄰分類法法對(duì)GIS絕緣缺陷類型進(jìn)行模式識(shí)別；在模式識(shí)別模塊中采取的是特征參數(shù)法，通過(guò)提取特征參數(shù)來(lái)判斷缺陷；所述特征參數(shù)，包括偏斜度Sk、陡峭度Ku、放電因數(shù)Q、相互關(guān)系數(shù)Ce和局部峰值Pe。
[0014]進(jìn)一步地，所述局部放電儀，包括依次連接在所述變壓器與傳感器之間的存儲(chǔ)模塊、信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和高頻放大模塊，以及與所述信號(hào)處理模塊連接的通信模塊。
[0015]進(jìn)一步地，所述分壓器，包括串聯(lián)在所述高壓套管和水電阻的公共端與地之間的
第一電容和第二電容。
[0016]同時(shí)，本發(fā)明采用的另一技術(shù)方案是:一種與以上所述的局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)相匹配的局部放電超高頻檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0017]步驟1:檢查高壓電源能夠正常工作、且在使用前處于關(guān)閉狀態(tài)，并檢查局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)完好無(wú)損、且在檢測(cè)前已可靠接地；
[0018]步驟2:將待檢測(cè)絕緣缺陷模型放置到局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部，密封裝配后，對(duì)充放氣裝置進(jìn)行充氣處理，對(duì)局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)接線；
[0019]步驟3:對(duì)局部放電檢測(cè)儀進(jìn)行標(biāo)定，視在局部放電量為5pC或50pC ;通過(guò)監(jiān)測(cè)顯示裝置設(shè)置局部放電檢測(cè)儀的參數(shù)；
[0020]步驟4:緩慢升高電壓，根據(jù)局部放電情況進(jìn)行處理；當(dāng)出現(xiàn)局部放電時(shí)停止加壓，記錄起始電壓與視在局部放電量；
[0021]步驟5:檢測(cè)結(jié)束時(shí)，緩慢降壓，關(guān)閉高壓電源，拆除系統(tǒng)接線；回收充放氣裝置中GIS缺陷氣室的SF6氣體，取出GIS內(nèi)部的絕緣缺陷模型。
[0022]進(jìn)一步地，在步驟2中，所述對(duì)充放氣裝置進(jìn)行充氣處理的操作，具體包括:
[0023]將充放氣裝置進(jìn)行清潔干燥處理，抽真空，再充入氮?dú)膺M(jìn)行清洗，清洗結(jié)束后充入4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓SF6，靜置一段時(shí)間使其穩(wěn)定后即可進(jìn)行試驗(yàn)，使用SF6氣體回收充放氣裝置對(duì)GIS各個(gè)氣室抽真空至IOOPa以下，對(duì)充放氣裝置中GIS各個(gè)氣室充入高純度的SF6氣體至 0.4-0.6Mpa。
[0024]進(jìn)一步地，在步驟2中，所述對(duì)局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)接線的操作中，接線順序?yàn)?先接地線側(cè)，后接高壓側(cè)，先接主回路，后接測(cè)量回路。
[0025]進(jìn)一步地，在步驟4中，所述根據(jù)局部放電情況進(jìn)行處理的操作，具體包括:
[0026]如果能夠保持相對(duì)較為穩(wěn)定的局部放電，則及時(shí)用局部放電檢測(cè)儀保存檢測(cè)的數(shù)據(jù)；若局部放電很快消失，則再升高電壓，至局部放電出現(xiàn)；
[0027]記錄局部放電數(shù)據(jù)，將局部放電數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)測(cè)顯示裝置，監(jiān)測(cè)顯示裝置進(jìn)行特征參數(shù)計(jì)算和模式識(shí)別；所述特征參量包括偏斜度Sk、陡峭度Ku、放電因數(shù)Q、相互關(guān)系數(shù)Ce和局部峰值數(shù)Pe ;所述模式識(shí)別是利用基于簇思想的K近鄰分類法法對(duì)GIS絕緣缺陷類型進(jìn)行模式識(shí)別。
[0028]進(jìn)一步地，在步驟5中，所述拆除系統(tǒng)接線的操作中，拆線順序?yàn)?先拆高壓側(cè)，后拆接地側(cè)，先拆測(cè)量系統(tǒng)，后拆高壓系統(tǒng)。
[0029]本發(fā)明各實(shí)施例的局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)及方法，由于該系統(tǒng)包括上下配合安裝的高壓套管和盤式絕緣子，安裝在盤式絕緣子一側(cè)的傳感器，安裝在盤式絕緣子另一側(cè)的充放氣裝置，依次連接在高壓套管和盤式絕緣子與傳感器之間的水電阻、高壓試驗(yàn)變壓器、變壓器和局部放電檢測(cè)儀，以及連接在高壓套管和水電阻的公共端與地之間的分壓器；可以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提高三相共筒式超高壓GIS局部放電檢測(cè)的準(zhǔn)確性；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中可靠性低、錯(cuò)判率高和適用范圍小的缺陷，以實(shí)現(xiàn)可靠性高、錯(cuò)判率低和適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
[0030]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。
[0031]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0033]圖1為本發(fā)明局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為本發(fā)明局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)中局部放電檢測(cè)儀的工作原理示意圖。
[0035]結(jié)合附圖，本發(fā)明實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下:
[0036]1-水電阻；2_高壓試驗(yàn)變壓器；3_變壓器；4_傳感器；5_盤式絕緣子；6_高壓套管。
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0038]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，如圖1和圖2所示，提供了一種局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)及方法，即三相共筒式氣體絕緣開關(guān)設(shè)備局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)及方法。
[0039]系統(tǒng)實(shí)施例
[0040]本實(shí)施例的局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)，包括高壓試驗(yàn)變壓器(如高壓試驗(yàn)變壓器2)、水電阻(如水電組I)、分壓器、變壓器(如變壓器3)、三相共筒式氣體絕緣組合電器(GIS，即高壓套管6和盤式絕緣子5)、傳感器(如傳感器4)、局部放電檢測(cè)儀、監(jiān)測(cè)顯示裝置和充放氣裝置，高壓試驗(yàn)變壓器通過(guò)水電阻連接分壓器和三相共筒式氣體絕緣組合電器，傳感器采集的局部放電信號(hào)接入局部放電檢測(cè)儀；監(jiān)測(cè)顯示裝置與局部放電檢測(cè)儀通信連接，監(jiān)測(cè)顯示裝置包括數(shù)據(jù)分析模塊和模式識(shí)別模塊，監(jiān)測(cè)顯示裝置用于對(duì)三相共筒式GIS局部放電監(jiān)測(cè)顯示、參數(shù)設(shè)置、參數(shù)列表顯示、數(shù)據(jù)分析、報(bào)警、缺陷類型模式識(shí)別、數(shù)據(jù)保存及歷史查詢等功能，并且最大限度地實(shí)現(xiàn)易維護(hù)性、運(yùn)行穩(wěn)定性和安全可靠性；充放氣裝置與三相共筒式氣體絕緣組合電器連接，用于對(duì)GIS進(jìn)行充放氣操作。為保證試驗(yàn)順利安全進(jìn)行，每次做完缺陷試驗(yàn)后需要進(jìn)行SF6處理，通過(guò)充放氣裝置單獨(dú)對(duì)SF6進(jìn)行充放氣操作，做局部放電試驗(yàn)時(shí)三相共筒式GIS腔體內(nèi)充以0.5MPa的SF6氣體。
[0041]其中，氣體絕緣組合電器，包括高壓套管、盤式絕緣子。局部放電檢測(cè)儀，包括依次連接的外置傳感器、超高頻放大器、高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、信號(hào)處理單元、存儲(chǔ)單元、通信單元以及多根同軸電纜，信號(hào)處理單元通過(guò)通信單元將檢測(cè)數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)測(cè)顯示裝置。
[0042]在上述實(shí)施例中，局部放電檢測(cè)儀可以進(jìn)行局部放電信號(hào)的電壓、頻率測(cè)量，且同時(shí)將檢測(cè)數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)測(cè)顯示裝置，在監(jiān)測(cè)顯示裝置顯示局部放電值、測(cè)量圖形、測(cè)量頻率、電壓；利用局部放電檢測(cè)儀完成三相共筒式GIS典型絕緣缺陷的局部放電檢測(cè)試驗(yàn)，對(duì)每種放電記錄多組局部放電信號(hào)。外置傳感器可以采用圓盤式結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)中傳感器緊緊貼在圖1中的盤式絕緣子外側(cè)，這樣可以很好地接收到絕緣子連接處泄露出來(lái)的超高頻信號(hào)。
[0043]在上述實(shí)施例中，監(jiān)測(cè)顯示裝置能實(shí)現(xiàn)對(duì)三相共筒式GIS局部放電監(jiān)測(cè)顯示、參數(shù)設(shè)置、參數(shù)列表顯示，數(shù)據(jù)分析報(bào)警，缺陷類型識(shí)別，數(shù)據(jù)保存及歷史查詢等功能；并且最大限度地實(shí)現(xiàn)易維護(hù)性、運(yùn)行穩(wěn)定性和安全可靠性。監(jiān)測(cè)顯示功能，讀取局部放電檢測(cè)儀的檢測(cè)數(shù)據(jù)在主界面上顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)波形；設(shè)置功能，在監(jiān)測(cè)顯示裝置中，用戶可以對(duì)局部放電檢測(cè)儀進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，如設(shè)置采樣頻率等；數(shù)據(jù)分析功能和報(bào)警功能，數(shù)據(jù)分析模塊，基于相位分析模式提取三相共筒式GIS局部放電信號(hào)特征量，如偏斜度Sk、陡峭度Ku、放電因數(shù)Q、相互關(guān)系數(shù)Ce、局部峰值數(shù)Pe等，并在數(shù)據(jù)分析界面顯示分析結(jié)果。模式識(shí)別模塊，在模式識(shí)別模塊中采取的是特征參數(shù)法，通過(guò)提取特征參數(shù)來(lái)判斷缺陷，這些參數(shù)包括偏斜度Sk、陡峭度Ku、放電因數(shù)Q、相互關(guān)系數(shù)Ce、局部峰值Pe等；模式識(shí)別模塊是利用基于簇思想的K近鄰分類法法對(duì)GIS絕緣缺陷類型進(jìn)行模式識(shí)別。若設(shè)備發(fā)生異常，則軟件自動(dòng)報(bào)警。此外，用戶還可以對(duì)進(jìn)行、歷史查詢、設(shè)置密碼等操作。
[0044]監(jiān)測(cè)顯示裝置，在得到特征參數(shù)后利用基于簇思想的K近鄰分類法對(duì)GIS絕緣缺陷類型進(jìn)行模式識(shí)別。K最近鄰方法其基本思想是:給出測(cè)試文檔，系統(tǒng)在已經(jīng)分類好的訓(xùn)練集中查找與其最近的K個(gè)鄰居，根據(jù)這些鄰居的類別分布情況獲得測(cè)試文檔的類別。其中可以用這些鄰居與測(cè)試文檔的相似度進(jìn)行加權(quán)，從而獲得較好的分類效果。所謂簇，意思就是一類具有相似性質(zhì)的文本的集合，本實(shí)施例把訓(xùn)練集中屬于同一類別的文本之間距離最大的那些局部放電信號(hào)數(shù)據(jù)子集合認(rèn)為是一個(gè)簇，因此，算法可以描述如下:
[0045]Stepl:在訓(xùn)練集中，首先將所有局部放電數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理映射成為空間向量；
[0046]Step2:從第一個(gè)類開始，對(duì)屬于這個(gè)類別的所有信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行兩兩相似度計(jì)算，可以設(shè)定一個(gè)最小閾值，根據(jù)統(tǒng)計(jì)可以獲得相似度十分接近的一個(gè)個(gè)簇；
[0047]Step3:對(duì)于每一個(gè)簇，將其中的所有信號(hào)數(shù)據(jù)合并，然后計(jì)算它的中心向量，此夕卜，計(jì)算簇個(gè)數(shù)/類別總數(shù)，這個(gè)值代表此簇對(duì)這個(gè)類的貢獻(xiàn)系數(shù)，記作C ；
[0048]Step4:當(dāng)新文本到來(lái)后，進(jìn)行預(yù)處理取得它的向量空間；
[0049]Step5:將新文本的空間向量與St印3所生成的每一簇的中心向量計(jì)算距離，選取K個(gè)，將這些距離與對(duì)應(yīng)簇的貢獻(xiàn)系數(shù)相乘，屬于同一類別的簇計(jì)算的結(jié)果相加，比較得到最大的那一類別被認(rèn)為就是待分類典型缺陷局部放電所屬類別。[0050]這個(gè)算法的基礎(chǔ)是如何找出同一類別中的哪些文本屬于同一簇，以下給出找出同一類別簇的生成簇算法思想:假設(shè)類別:
[0051]C= {dl, d2,......, dm}
[0052]Stepl:設(shè)定一個(gè)相似度的閾值a ；
[0053]Step2:首先創(chuàng)建一個(gè)簇,記作TO,用Ki記錄簇內(nèi)所包含的文檔數(shù)量,total記錄創(chuàng)建的簇?cái)?shù)量，初始化已處理文檔i=2 ；
[0054]Step3:從 di 開始；
[0055]Step4:與Tn中的第一個(gè)文本進(jìn)行相似度計(jì)算得到值s ；
[0056]Step5:如果s>=a，且Tn中還有未與此樣本進(jìn)行比較的樣本，那么繼續(xù)進(jìn)行相似度計(jì)算并更新s ;如果沒(méi)有未比較樣本，那么將此數(shù)據(jù)加入到簇Tn中去；如果s〈a，如果有其它未比較的簇，貝1Jn++,返回Step4 ;如果沒(méi)有未比較的簇,那么創(chuàng)建新簇,記為T++total ;將此文檔歸為T++total簇中；
[0057]Step6:如果i ! =m,那么i++;返回Step3 ;否則，結(jié)束。
[0058]為了克服最近鄰法錯(cuò)判率較高的缺陷，將最近鄰?fù)茝V到K近鄰，K近鄰法不是選取一個(gè)最近鄰進(jìn)行分類，而是選取離待分類文本最近的K個(gè)代表點(diǎn)，然后根據(jù)這K個(gè)代表點(diǎn)的類別信息來(lái)確定待分類文本的類別。
[0059]對(duì)于特征參數(shù)矩陣，一半樣本用于訓(xùn)練K近鄰分類器，另一半用于測(cè)試分類器的性能。本發(fā)明在C語(yǔ)言軟件環(huán)境下編寫了程序文件，實(shí)現(xiàn)分類器的設(shè)計(jì)、訓(xùn)練及分類識(shí)別測(cè)試。由于本發(fā)明設(shè)計(jì)的分類器的輸出并不象BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一樣以某點(diǎn)為中心呈分散狀分布，而是對(duì)應(yīng)于4類GIS缺陷類型，輸出取值僅包括4種結(jié)果[1，2，3，4]，所以模式識(shí)別結(jié)果僅以識(shí)別正確率表示，如表所示`。
[0060]表1 =K近鄰算法模式識(shí)別IH確率
[0061]
缺陷類型|K近鄰法識(shí)別正確率
高壓導(dǎo)體金屬突出物 92%
自由金屬微粒91.5%
絕緣子表面固定金屬 88%
絕緣子氣隙缺陷90%
_2] 方法實(shí)施例
[0063]本實(shí)施例的局部放電超高頻檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0064]SlOl:確認(rèn)高壓電源正常工作，GIS試品完好；
[0065]S102:確認(rèn)高壓電源關(guān)閉，GIS試品已可靠接地；
[0066]S103:將設(shè)計(jì)的絕緣缺陷模型放置到GIS內(nèi)部，并裝配密封完畢；
[0067]S104:將GIS裝置進(jìn)行清潔干燥處理，抽真空，再充入氮?dú)膺M(jìn)行清洗，清洗結(jié)束后充入4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓SF6，靜置一段時(shí)間使其穩(wěn)定后即可進(jìn)行試驗(yàn)，使用SF6氣體回收充放氣裝置對(duì)GIS各個(gè)氣室抽真空至IOOPa以下，對(duì)GIS各個(gè)氣室充入高純度的SF6氣體(純度99.99%)至 0.4-0.6MPa ;
[0068]S105:試驗(yàn)系統(tǒng)接線，接線順序?yàn)橄冉拥鼐€側(cè)，后接高壓側(cè)，先接主回路，后接測(cè)量回路；
[0069]S106:對(duì)局部放電檢測(cè)儀進(jìn)行標(biāo)定，視在局部放電量為5pC或50pC ;通過(guò)監(jiān)測(cè)顯示裝置設(shè)置局部放電檢測(cè)儀的參數(shù)；
[0070]S107:緩慢升高電壓，當(dāng)出現(xiàn)局部放電時(shí)停止加壓，記錄起始電壓與視在局部放電量;
[0071]S108:如果可以保持相對(duì)較為穩(wěn)定的局部放電，則及時(shí)用局部放電檢測(cè)儀保存檢測(cè)的數(shù)據(jù)；若局部放電很快消失，則再升高電壓，至局部放電出現(xiàn)；
[0072]S109:記錄局部放電數(shù)據(jù)，將局部放電數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)測(cè)顯示裝置，監(jiān)測(cè)顯示裝置進(jìn)行特征參數(shù)計(jì)算和模式識(shí)別；特征參量包括偏斜度Sk、陡峭度Ku、放電因數(shù)Q、相互關(guān)系數(shù)Ce和局部峰值數(shù)Pe ;模式識(shí)別模塊是利用基于簇思想的K近鄰分類法法對(duì)GIS絕緣缺陷類型進(jìn)行模式識(shí)別；
[0073]SllO:緩慢降壓，關(guān)閉高壓電源，拆除系統(tǒng)接線，順序?yàn)橄炔鸶邏簜?cè)，后拆接地側(cè)，先拆測(cè)量系統(tǒng)，后拆高壓系統(tǒng)；回收GIS缺陷氣室的SF6氣體，取出GIS內(nèi)部的絕緣缺陷模型；
[0074]Slll:整理、清掃試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，檢測(cè)完畢。
[0075]綜上所述，本發(fā)明上述各實(shí)施例的局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)及方法中，該系統(tǒng)包括高壓試驗(yàn)變壓器、水電阻、分壓器、三相共筒式氣體絕緣組合電器(GIS)、傳感器、局部放電檢測(cè)儀、監(jiān)測(cè)顯示裝置和充放氣裝置，高壓試驗(yàn)變壓器通過(guò)水電阻連接分壓器和三相共筒式氣體絕緣組合電器，傳感器采集的局部放電信號(hào)接入局部放電檢測(cè)儀；監(jiān)測(cè)顯示裝置與局部放電檢測(cè)儀通信連接，監(jiān)測(cè)顯示裝置包括數(shù)據(jù)分析模塊和模式識(shí)別模塊，監(jiān)測(cè)顯示裝置用于對(duì)三相共筒式GIS局部放電參數(shù)設(shè)置、參數(shù)列表顯示、數(shù)據(jù)分析、報(bào)警、缺陷類型模式識(shí)別、數(shù)據(jù)保存及歷史查詢；充放氣裝置與三相共筒式氣體絕緣組合電器連接，用于對(duì)GIS進(jìn)行充放氣操作。該局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)及方法可以達(dá)到的有益效果是:克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提高了三相共筒式超高壓GIS局部放電檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0076]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括上下配合安裝的高壓套管和盤式絕緣子，安裝在所述盤式絕緣子一側(cè)的傳感器，安裝在所述盤式絕緣子另一側(cè)的充放氣裝置，依次連接在所述高壓套管和盤式絕緣子與傳感器之間的水電阻、高壓試驗(yàn)變壓器、變壓器和局部放電檢測(cè)儀，以及連接在所述高壓套管和水電阻的公共端與地之間的分壓器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述局部放電檢測(cè)儀連接的監(jiān)測(cè)顯示裝置； 所述監(jiān)測(cè)顯示裝置，用于對(duì)三相共筒式GIS局部放電參數(shù)設(shè)置、參數(shù)列表顯示、數(shù)據(jù)分析、報(bào)警、缺陷類型模式識(shí)別、數(shù)據(jù)保存及歷史查詢進(jìn)行顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)顯示裝置包括數(shù)據(jù)分析模塊和模式識(shí)別模塊，其中； 所述數(shù)據(jù)分析模塊，基于相位分析模式提取三相共筒式GIS局部放電信號(hào)特征量；所述三相共筒式GIS局部放電信號(hào)特征量，包括偏斜度Sk、陡峭度Ku、放電因數(shù)Q、相互關(guān)系數(shù)Ce和局部峰值數(shù)Pe，并在數(shù)據(jù)分析界面顯示分析結(jié)果； 所述模式識(shí)別模塊，是利用基于簇思想的K近鄰分類法法對(duì)GIS絕緣缺陷類型進(jìn)行模式識(shí)別；在模式識(shí)別模塊中采取的是特征參數(shù)法，通過(guò)提取特征參數(shù)來(lái)判斷缺陷；所述特征參數(shù)，包括偏斜度Sk、陡峭度Ku、放電因數(shù)Q、相互關(guān)系數(shù)Ce和局部峰值Pe。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述局部放電儀，包括依次連接在所述變壓器與傳感器之間的存儲(chǔ)模塊、信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和高頻放大模塊，以及與所述信號(hào)處理模塊連接的通信模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述分壓器，包括串聯(lián)在所述高壓套管和水電阻的公共端與地之間的第一電容和第二電容。`
6.一種與權(quán)利要求1所述的局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)相匹配的局部放電超高頻檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:檢查高壓電源能夠正常工作、且在使用前處于關(guān)閉狀態(tài)，并檢查局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)完好無(wú)損、且在檢測(cè)前已可靠接地； 步驟2:將待檢測(cè)絕緣缺陷模型放置到局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部，密封裝配后，對(duì)充放氣裝置進(jìn)行充氣處理，對(duì)局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)接線； 步驟3:對(duì)局部放電檢測(cè)儀進(jìn)行標(biāo)定，視在局部放電量為5pC或50pC ;通過(guò)監(jiān)測(cè)顯示裝置設(shè)置局部放電檢測(cè)儀的參數(shù)； 步驟4:緩慢升高電壓，根據(jù)局部放電情況進(jìn)行處理；當(dāng)出現(xiàn)局部放電時(shí)停止加壓，記錄起始電壓與視在局部放電量； 步驟5:檢測(cè)結(jié)束時(shí)，緩慢降壓，關(guān)閉高壓電源，拆除系統(tǒng)接線；回收充放氣裝置中GIS缺陷氣室的SF6氣體，取出GIS內(nèi)部的絕緣缺陷模型。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的局部放電超高頻檢測(cè)方法，其特征在于，在步驟2中，所述對(duì)充放氣裝置進(jìn)行充氣處理的操作，具體包括: 將充放氣裝置進(jìn)行清潔干燥處理，抽真空，再充入氮?dú)膺M(jìn)行清洗，清洗結(jié)束后充入4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓SF6，靜置一段時(shí)間使其穩(wěn)定后即可進(jìn)行試驗(yàn)，使用SF6氣體回收充放氣裝置對(duì)GIS各個(gè)氣室抽真空至IOOPa以下，對(duì)充放氣裝置中GIS各個(gè)氣室充入高純度的SF6氣體至`0.4-0.6Mpa。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的局部放電超高頻檢測(cè)方法，其特征在于，在步驟2中，所述對(duì)局部放電超高頻檢測(cè)系統(tǒng)接線的操作中，接線順序?yàn)?先接地線側(cè)，后接高壓側(cè)，先接主回路，后接測(cè)量回路。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的局部放電超高頻檢測(cè)方法，其特征在于，在步驟4中，所述根據(jù)局部放電情況進(jìn)行處理的操作，具體包括: 如果能夠保持相對(duì)較為穩(wěn)定的局部放電，則及時(shí)用局部放電檢測(cè)儀保存檢測(cè)的數(shù)據(jù)；若局部放電很快消失，則再升高電壓，至局部放電出現(xiàn)； 記錄局部放電數(shù)據(jù)，將局部放電數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)測(cè)顯示裝置，監(jiān)測(cè)顯示裝置進(jìn)行特征參數(shù)計(jì)算和模式識(shí)別；所述特征參量包括偏斜度Sk、陡峭度Ku、放電因數(shù)Q、相互關(guān)系數(shù)Ce和局部峰值數(shù)Pe ;所述模式識(shí)別是利用基于簇思想的K近鄰分類法法對(duì)GIS絕緣缺陷類型進(jìn)行模式識(shí)別。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的局部放電超高頻檢測(cè)方法，其特征在于，在步驟5中，所述拆除系統(tǒng)接線的操 作中，拆線順序?yàn)?先拆高壓側(cè)，后拆接地側(cè)，先拆測(cè)量系統(tǒng)，后拆高壓系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK103558528SQ201310566563
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】張廣東, 孫亞明, 溫定筠, 胡春江, 王永平, 楊志華, 馮書安, 張凱, 江峰, 楊照光, 張玉宏 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司, 國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院