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基于超声波的开关柜典型局放模式识别

发布时间:2020-05-18 00:26:04人气:

通过大量的试验结果可以发现,对于空气式传感器,开关柜四种典型局放的超声波放电图谱有明显的差异,可以通过区分典型局放的特点实现局部放电的模式识别。考虑局放大小给幅值带来的差异,对每种类型的信号幅值均做归一化处理,再对四种类型的典型放电结果数据做二次归一化处理,然后识别信号的区别特征。

电晕放电即针板放电类型局放超声波信号,每个工频周期即间隔20ms只出现一次,信号很陡基本是很快的达到最大幅值,然后以较快的速度衰减,信号的图形呈典型的喇叭状。
   
悬浮放电局放超声波信号,每个工频周期出现二次信号,且两次信号的大小形状基本一样,则可以认为悬浮放电出现有效超声波信号的时间间隔是10ms,信号也比较陡,但相对于针板放电稍缓和些,信号也呈现较明显的喇叭状。
   
沿面放电局放超声波信号,每个工频周期出现一次信号,即间隔20ms出现一次信号,沿面放电局放的超声波信号较宽,外观呈明显的簇状。

内部放电的超声波信号,每个工频周期出现二次信号,即可以认为内部放电出现有效超声波信号的时间间隔为10ms,信号由噪声水平上升到最大幅值较慢,由最大幅值下降至噪声水平相对快些,但在峰值附近,信号呈明显的针状。
   
因此在对测得的信号进行模式识别时,可以按下面的顺序进行识别:

1)首先通过信号的趋势分析功能中的纵、横向对比,确定信号的幅值水平是否超出了正常的阈值,如果没有则没有局放,如果有则也有可能是背景或外界干扰。

2)其次对于信号幅值超过阈值的情况,先观察信号出现的规律性,如果信号的出现不具有工频周期性,没有统计规律,则可以认为开关柜内没有局部放电,但也应该对该柜体做进一步的检测。

3)若检测到的信号幅值超出正常阈值且具有明显的工频周期性,则可以判定这时柜体内部有局部放电,然后判断局部放电的类型,如果信号出现的频率为20ms则信号有可能是电晕放电或沿面放电,再由信号的形状来区分,类似喇叭状则为针板及电晕放电,簇状则为沿面放电;如果信号出现的频率为10ms,则信号有可能是悬浮放电或内部放电,再由信号的形状来区分,类似喇叭状则为悬浮放电,针状则为沿面放电。

在进行模式识别时,根据以往相关文献及数据建立相对确定的放电图谱库,对于实际检测到的信号,按照上面模式识别的顺序进行识别,通过将采集到的超声信号与己知放电图谱进行分类对比比较,以实现模式识别。

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