一种绝缘特性检测方法及其系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电气设备检测技术领域，尤其涉及一种绝缘特性检测方法及其系统。
【背景技术】
[0002] 在电力系统中，绝缘特性性能指标是衡量设备健康程度的重要指标之一，尤其是 对于高压设备而言。现有的绝缘特性检测可以采用多种方法以及不同的装置完成。
[0003] 但是，在现有的检测方法中，绝缘特性检测很容易受到环境以及其他多种影响因 素的影响。检测结果有时并不能完全的反映设备的绝缘性能。设备的一些缺陷可能无法通 过常规的手段检测筛选出来。
[0004]通常，为了保证电气设备的使用安全，会采取多种检测手段结合使用的方式来完 成最终的绝缘特性检测。但上述步骤较为繁琐，而且，若采用破坏性手段进行检测时，还容 易导致电气设备的损伤等。
[0005] 因此，现有技术还有待发展。
【发明内容】
[0006] 鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种绝缘特性检测方法及 其系统，旨在解决现有技术中绝缘特性检测易受多种因素影响，检测结果可靠性不佳的问 题。
[0007] 为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
[0008] -种绝缘特性检测方法，其中，所述方法包括：
[0009] 构建电气设备的绝缘特性数据库；
[0010]通过超声波检测方法测量声压，检测局部放电的放电强度；
[0011] 基于若干位于不同位置的探测器获得的暂态对地电压信号，确定局部放电点的位 置；
[0012] 将获取的声压信号与暂态对地电压信号作为组合与所述绝缘特性数据库进行比 对，获得相关程度最高的比对结果；
[0013] 通过系统演化方法获得相关程度最高的比对结果；
[0014] 其中，当使用欧式距离作为衡量标准时，目标函数为：
[0016]当使用余弦相似度作为衡量标准时，目标函数为：
[0018]依据所述比对结果，判断电气设备的绝缘特性。
[0019] 所述的绝缘特性检测方法，其中，所述构建电气设备的绝缘特性数据库的步骤具 体包括：
[0020] 选定若干影响因素及每一影响因素的水平；
[0021] 获得正常电气设备在特定影响因素水平时的测量结果；
[0022] 设置单因素水平实验，判断每一影响因素与测量结果之间的相关性程度；
[0023] 依据所述相关性程度，为每一影响因素赋予对应的权重值。
[0024] 所述的绝缘特性检测方法，其中，所述影响因素包括:工作电压、放电种类、绝缘材 料、电气设备制造厂家以及电气设备类型。
[0025] 所述的绝缘特性检测方法，其中，所述将获取的声压信号与暂态对地电压信号作 为组合与所述绝缘特性数据库进行比对的步骤具体包括：
[0026] 获取检测时的各个影响因素；
[0027] 依据所述权重值大小，依次序的在所述绝缘特性数据库中寻找相对应的影响因 素；
[0028] 在符合前三个最大的权重值的影响因素的前提下，通过K-means聚类算法计算检 测时与所述绝缘特性数据库最接近的结果。
[0029]所述的绝缘特性检测方法，其中，所述依据所述比对结果，判断电气设备的绝缘特 性的步骤具体包括：
[0030] 判断检测获得的声压信号及暂态对地电压信号与所述绝缘特性数据库中相对应 影响因素下的测量结果的差异；
[0031] 当所述差异大于预设的阈值时，判断电气设备的绝缘特性不合格；
[0032] 当所述差异小于等于预设的阈值时，判断电气设备的绝缘特性合格。
[0033] -种绝缘特性检测系统，其中，所述系统包括：
[0034]数据库模块，用于构建电气设备的绝缘特性数据库；
[0035] 超声波检测模块，用于通过超声波检测方法测量声压，检测局部放电的放电强度；
[0036] 探测器模块，用于基于若干位于不同位置的探测器获得的暂态对地电压信号，确 定局部放电点的位置；
[0037] 比对模块，用于将获取的声压信号与暂态对地电压信号作为组合与所述绝缘特性 数据库进行比对，获得相关程度最高的比对结果；
[0038] 以及判断模块，用于依据所述比对结果，判断电气设备的绝缘特性。
[0039]所述的绝缘特性检测系统，其中，所述数据库模块具体用于：
[0040]选定若干影响因素及每一影响因素的水平；
[0041] 获得正常电气设备在特定影响因素水平时的测量结果；
[0042] 设置单因素水平实验，判断每一影响因素与测量结果之间的相关性程度；以及依 据所述相关性程度，为每一影响因素赋予对应的权重值。
[0043] 所述的绝缘特性检测系统，其中，所述影响因素包括:工作电压、放电种类、绝缘材 料、电气设备制造厂家以及电气设备类型。
[0044] 所述的绝缘特性检测系统，其中，所述比对模块具体用于：
[0045] 获取检测时的各个影响因素；
[0046] 依据所述权重值大小，依次序的在所述绝缘特性数据库中寻找相对应的影响因 素；以及在符合前三个最大的权重值的影响因素的前提下，通过K-means聚类算法计算检测 时与所述绝缘特性数据库最接近的结果。
[0047] 所述的绝缘特性检测系统，其中，所述判断模块具体用于：
[0048] 判断检测获得的声压信号及暂态对地电压信号与所述绝缘特性数据库中相对应 影响因素下的测量结果的差异；以及当所述差异大于预设的阈值时，判断电气设备的绝缘 特性不合格;当所述差异小于等于预设的阈值时，判断电气设备的绝缘特性合格。
[0049]有益效果:本发明提供的一种绝缘特性检测方法及其系统，采用构建历史数据库 的方式，将当前的测量结果与历史数据比对，获得相对应的判断准则来衡量电气设备的绝 缘特性，能够利用大量的历史数据来尽可能的减少影响因素对于测试结果的影响，有效的 提高测试结果的可靠性。
[0050] 上述方法和系统能够通过计算机自动实现，自动化程度高，简化了操作人员的操 作，无需进行繁琐的多种测试，具有良好的应用前景。
【附图说明】
[0051] 图1为本发明具体实施例的绝缘特性检测方法的方法流程图。
[0052]图2为本发明具体实施例的绝缘特性检测方法的步骤S400的方法流程图。
[0053]图3为本发明具体实施例的绝缘特性检测方法的步骤S500的方法流程图。
[0054]图4为本发明具体实施例的绝缘特性检测系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0055] 本发明提供一种绝缘特性检测方法及其系统。为使本发明的目的、技术方案及效 果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所 描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0056] 如图1所示，为本发明具体实施例的一种绝缘特性检测方法。其中，所述方法包括 如下步骤：
[0057] S100、构建电气设备的绝缘特性数据库。绝缘特性具体包括绝缘性以及结构特性 两个方面的性质，可以通过多种不同的参数来进行衡量和判断，不同的电力设备也可能采 取不同的方式或者检测数据来评价其绝缘特性。
[0058] -般的，绝缘特性可以由局部放电现象所衡量。局部放电是指发生在电极之间但 未贯穿电极的放电。这些微弱的放电产生的累积效应可以导致绝缘体的缺陷逐步扩大，最 后使整体被击穿。
[0059] S200、通过超声波检测方法测量声压，检测局部放电的放电强度。
[0060] S300、基于若干位于不同位置的探测器获得的暂态对地电压信号，确定局部放电 点的位置。
[0061] 在上述局部放电过程中，能量会以电磁、声波等形式释放，可以通过检测这些信号 来判断或者评价电力设备，例如开关柜等的绝缘性能。
[0062] 在步骤S200中，根据局部放电释放的能量与声能之间的关系，可以通过测量超声 波信号的声压来推测出放电的强弱，进而评价绝缘特性。
[0063] 而在步骤S300中，因放电产生的电磁波通过金属箱体的接缝处传播出去，同时会 产生一个暂态电压，这个电压脉冲通常被称为暂态对地电压(TEV)。通过研究发现，局部放 电产生的TEV信号的大小与局部放电的激烈程度及放电点的远近有直接的关系。因此，可以 通过多个探测器获得的信号的时间差，定位局部放电点的位置。
[0064] S400、将获取的声压信号与暂态对地电压信号作为组合与所述绝缘特性数据库 进行比对，获得相关程度最高的比对结果。
[0065] 由于绝缘特性的判断是一个复杂的过程，容易受到多种因素的影响，通常仅能使 用比较性的检测方式方可获得较为可靠的结果。因此，上述步骤中获得的检测结果，需要与 同类型的电力设备，相近的检测环境与条件(例如具体的工作状态，检测时的空气条件，检 测设备，电力设备的型号、批次)的检测结果进行比较。
[0066] 通过预先建立的绝缘特性数据库，能够方便的寻找到需要的检测数据，从而提高 绝缘特性检验结果的可靠性。另外，预设的数据库可以减少比较实验所需的实验操作流程， 还可以通过网络共享等方式，进一步的降低实验的次数，使得每次实验所获得实验数据均 能够得到充分的利用。
[0067] S500、依据所述比对结果，判断电气设备的绝缘特性。
[0068] 在数据库中找到相对应的结果后，即可使用现有技术中常用的比较性检测方法， 依据操作规程等，进行电力设备的绝缘特性判断。
[0069] 具体的，所述构建电气设备的绝缘特性数据库的步骤具体包括：
[0070] 首先，选定若干影响因素及每一影响因素的水平。然后，获得正常电气设备在特定 影响因素水平时的测量结果。
[0071] 具体的，所述影响因素包括:工作电压、放电种类、绝缘材料、电气设备制造厂家以 及电气设备类型。
[0072] 然后设置单因素水平实验，判断每一影响因素与测量结果之间的相关性程度。
[0073] 最后依据所述相关性程度，为每一影响因素赋予对应的权重值。
[0074] 在本发明的具体实施例中，如图2所示，所述将获取的声压信号与暂态对地电压信 号作为组合与所述绝缘特性数据库进行比对的步骤具体包括：