一種多局部放電源分離方法及其三頻率中心調理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力工程局部放電特高頻檢測抗干擾技術領域，具體涉及一種多局部放電源分離方法及其三頻率中心調理裝置，適用于存在多處放電源的變電站復雜干擾環境下局部放電檢測中應用的多放電源分離的措施，以及用于35kV及以上變電站變壓器、GIS、開關柜、電纜等主設備進行局部放電帶電檢測。
【背景技術】
[0002]SF6氣體絕緣組合開關(Gas Insulated Switchgear，簡稱GIS)是70年代初期出現的一種先進的高壓電氣配電裝置，以其占地面積小，不受環境影響，易于維護等優點，在我國各地區得到了廣泛應用。然而，GIS本身結構復雜，在制造和裝配過程中容易留下缺陷，如部件松動、導體毛刺、絕緣子表面臟污、內部異物等，部分缺陷在出廠試驗和現場驗收試驗中很難發現，投運后緩慢發展導致放電擊穿引發事故。近年來，GIS局部放電檢測技術特高頻法(UHF)由于其抗干擾性好、靈敏度高、可定位等優點，已經在GIS、變壓器等高壓電氣設備局部放電的檢測中得到了廣泛的應用。然而，在利用UHF檢測法進行電氣設備局部放電檢測的實踐中，周圍環境中大量的高頻干擾信號，仍然會對檢測與診斷效果產生嚴重的干擾。
[0003]當下特高頻局部放電檢測系統主要是通過局部放電脈沖序列圖譜PRPS (PhaseResolved Pulse Sequence)和局部放電相位圖譜 PRPD( Phase Resolved PartialDischarge)進行模式識別。但是這種模式識別方式只能準確的識別單一放電源的類型，而在檢測過程中，除高壓電氣設備局部放電信號外，周圍環境中還存在大量的高頻干擾信號。在這樣的情況下，PRH)和PRPS譜圖識別作用失效。考慮到噪聲干擾信號與高壓電氣設備局放信號在時域和頻域存在差異，因此采取多源分離的方法。目前，針對多源分離問題的處理，有以下三種方法:(1)噪聲傳感器同步降噪法；(2)差動平衡法；(3)小波分析法。方法1 (噪聲傳感器同步降噪法)雖然對抑制外部噪聲的干擾有很好效果，但是面對不同的外部環境，很難確定不同的閾值。它是針對特殊情況下的特殊措施，很難在一般情況下推廣使用。方法2 (差動平衡法)需對同一設備的兩個端口進行重新連線，在線檢測過程中很難應用。方法3 (小波分析法)應先獲取信號的原始特征，但是由于特高頻原始信號的頻段比較高，需要很高的采樣率才能檢測到，在工程中也很難實現。綜上所述，目前針對特高頻局部放電檢測中多源分離的問題，現場并無成熟的方法。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題:針對現有技術的上述問題，提供一種能夠有效實現多個放電源的分離，可作為現場存在多局放源時的檢測手段，檢測靈敏度好、分離效率高、現場檢測方便的多局部放電源分離方法及其三頻率中心調理裝置。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:
本發明提供一種多局部放電源分離方法，步驟包括: 1)采集各個局部放電源特高頻局部放電的電磁波脈沖信號；
2)將所述電磁波脈沖信號進行A/D同步轉換后，將轉換后的脈沖信號分別通過低、中、高三種預先設定頻段的帶通濾波器，得到三種不同頻段的濾波信號；
3)將所述三種不同頻段的濾波信號分別經過檢波器進行檢波處理檢出調制信號；
4)提取出所述調制信號的峰峰值參數并顯示在三維坐標軸上，使幅值和頻率不同的調制信號分別落在三維坐標軸上的不同坐標位置以區分出幅值和頻率不同的局部放電源。
[0006]優選地，所述步驟1)中采集各個局部放電源特高頻局部放電的電磁波脈沖信號時，所采用所述特高頻信號傳感器的帶寬為300M?2000MHz ;所述步驟2)中將轉換后的脈沖信號分別通過低、中、高三種預先設定頻段的帶通濾波器時，低頻段帶通濾波器的頻帶范圍為300M?800MHz，中頻段帶通濾波器的頻帶范圍為800M?1300MHz，高頻段帶通濾波器的頻帶范圍為1300M?2000MHz。
[0007]優選地，所述步驟3)中將所述三種不同頻段的濾波信號經過檢波器進行檢波處理檢出調制信號時，所采用檢波器的頻率為0.01G?3GHz、檢波靈敏度為1.5mV/ μ W、駐波比小于1.3。
[0008]優選地，所述步驟2)中將所述電磁波脈沖信號進行A/D同步轉換時，具體是指將所述電磁波脈沖信號通過多通道A/D同步轉換器進行A/D同步轉換，且所述多通道A/D同步轉換器的分辨率為24位。
[0009]優選地，所述步驟2)中將所述電磁波脈沖信號進行A/D同步轉換前，具體是指將采集各個局部放電源特高頻局部放電的電磁波脈沖信號通過射頻同軸電纜傳輸到所述多通道A/D同步轉換器。
[0010]本發明還提供一種多局部放電源分離用三頻率中心調理裝置，包括中心調理單元和用于采集各個局部放電源特高頻局部放電的電磁波脈沖信號的特高頻信號傳感器，所述中心調理單元包括多通道A/D同步轉換器、低頻段帶通濾波器、中頻段帶通濾波器、高頻段帶通濾波器和檢波器，所述特高頻信號傳感器和多通道A/D同步轉換器的輸入端相連，所述多通道A/D同步轉換器的輸出端分別與低頻段帶通濾波器、中頻段帶通濾波器、高頻段帶通濾波器相連，所述低頻段帶通濾波器、中頻段帶通濾波器、高頻段帶通濾波器的輸出端共同與檢波器相連。
[0011]優選地，所述特高頻信號傳感器的帶寬為300Μ?2000MHz，所述低頻段帶通濾波器的、頻帶范圍為300M?800MHz，所述中頻段帶通濾波器的頻帶范圍為800M?1300MHz，所述高頻段帶通濾波器的頻帶范圍為1300M?2000MHz。
[0012]優選地，所述檢波器的頻率為0.01G?3GHz、檢波靈敏度為1.5mV/ μ W、駐波比小于 1.3。
[0013]優選地，所述多通道A/D同步轉換器的分辨率為24位。
[0014]優選地，所述特高頻信號傳感器的輸出端通過射頻同軸電纜和多通道A/D同步轉換器相連。
[0015]本發明多局部放電源分離方法具有下述優點:本發明采集各個局部放電源特高頻局部放電的電磁波脈沖信號后，將電磁波脈沖信號進行A/D同步轉換后，將轉換后的脈沖信號分別通過低、中、高三種預先設定頻段的帶通濾波器，得到三種不同頻段的濾波信號，將三種不同頻段的濾波信號分別經過檢波器進行檢波處理檢出調制信號，提取出調制信號的峰峰值參數并顯示在三維坐標軸上，使幅值和頻率不同的調制信號分別落在三維坐標軸上的不同坐標位置以區分出幅值和頻率不同的局部放電源，能夠有效地進行多個放電源的分離，為本發明多局部放電源分離方法后續局部放電類型的識別做好重要的鋪墊工作，可作為現場存在多局放源時的檢測手段，具有檢測靈敏度好、分離效率高、現場檢測方便的優點。
[0016]本發明多局部放電源分離用三頻率中心調理裝置具有下述優點:本發明多局部放電源分離用三頻率中心調理裝置為本發明多局部放電源分離方法應用時實現調制信號檢索的裝置，能夠有效地進行多個放電源的分離，為本發明多局部放電源分離方法后續局部放電類型的識別做好重要的鋪墊工作，可作為現場存在多局放源時的檢測手段，具有檢測靈敏度好、分離效率高、現場檢測方便的優點。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明實施例方法的基本流程示意圖。
[0018]圖2為應用本發明實施例三頻率中心調理裝置的系統結構示意圖。
[0019]圖3為本發明實施例三頻率中心調理裝置的框架結構示意圖。
[0020]圖4為本發明實施例的多局部放電源分離原理示意圖。
[0021]圖例說明:1、中心調理單元；11、多通道A/D同步轉換器；12、低頻段帶通濾波器；
13、中頻段帶通濾波器；14、高頻段帶通濾波器；15、檢波器；2、特高頻信號傳感器；3、信號顯示與分析單元。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，本實施例的多局部放電源分離方法的步驟包括:
1)采集各個局部放電源特高頻局部放電的電磁波脈沖信號；
2)將電磁波脈沖信號進行A/D同步轉換后，將轉換后的脈沖信號分別通過低、中、高三種預先設定頻段的帶通濾波器，得到三種不同頻段的濾波信號；
3)將三種不同頻段的濾波信號經過檢波器進行檢波處理檢出調制信號；
4)提取出調制信號的峰峰值參數并顯示在三維坐標軸上，使幅值和頻率不同的調制信號分別落在三維坐標軸上的不同坐標位置以區分出幅值和頻率不同的局部放電源。
[0023]本實施例中，步驟1)中采集各個局部放電源特高頻局部放電的電磁波脈沖信號時，所采用特高頻信號傳感器的帶寬為300M?2000MHz ;步驟2)中將轉換后的脈沖信號分別通過低、中、高三種預先設定頻段的帶通濾波器時，低頻段帶通濾波器的頻帶范圍為300M?800MHz (參照GB/T 7354標準，為通帶峰值下降6dB的頻率)，中頻段帶通濾波器的頻帶范圍為800M?1300MHz，高頻段帶通濾波器的頻帶范圍為1300M?2000MHz。
[0024]本實施例中，步驟3)中將三種不同頻段的濾波信號經過檢波器進行檢波處理檢出調制信號時，所采用檢波器的頻率為0.01G?3GHz、檢波靈敏度為1.5mV/ μ W、駐波比小于
1.3，以能不失真地檢出分離后的信號。
[0025]本實施例中，步驟2)中將電磁波脈沖信號進行A/D同步轉換時，具體是指將電磁波脈沖信號通過多通道A/D