换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取方法及系统的制作方法

文档序号:10685606阅读:445来源:国知局
换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取方法及系统,该方法包括以下步骤:在换流变压器直流局部放电过程中,获取相邻两次放电之间的时间间隔;将相邻两次放电之间的时间间隔替代交流放电中相位的概念;根据传统特征参量的放电量和放电次数构成不同统计特征谱图;以及根据不同统计特征谱图判断直流及交直流复合电压下油纸绝缘缺陷类型和严重程度。本发明能够精确判断换流变压器内部结构是否存在缺陷,为实际工程应用提供了极大便利。
【专利说明】
换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取方法及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电器检测领域,特别涉及一种换流变压器直流局部放电试验的特征参 数提取方法及系统。
【背景技术】
[0002] 为解决我国用电负荷中心与发电能源分布极不均衡的问题,实施"西电东送、南北 互供"的国家电网发展战略有利于实现全国能源的合理配置。由于特高压直流输电具有输 送距离远、输电容量大、节约线路走廊以及便于大区域电网非同步互联等特点,其已成为符 合我国国情的首选输电方式。
[0003] 从2009年至今,我国已自主规划、建设多条特高压直流输电线路,而现阶段国家电 网公司在输电线路电压等级的选取上,采取"一刀切"的输电策略,即:输电距离在2000km以 上时,采用± 1100kV直流输电方式;输电距离在2000km以下时,主要采用± 800kV直流输电 系统。未来几年,特高压换流变压器的数量将明显增加,但其中仍然存在许多绝缘问题,随 着电压等级从± 800kV提高到± 1100kV,这些绝缘问题将变得更加突出。一方面,换流变压 器阀侧绕组及出线装置等部位在工况运行条件下,将同时承受交流、直流、交直流复合电 压、冲击电压(操作冲击、雷电冲击、振荡冲击)、高次谐波以及极性反转等多种电压形式的 共同作用,绝缘结构设计十分复杂,这就使得换流变压器内部局部放电发生的概率大大增 加;另一方面,在直流偏压的情况下,设备绝缘内部空间电荷的积聚、迀移、消散特性将导致 换流变压器的运行环境更为恶劣、油纸绝缘的损伤机理更为复杂。由此可见,实际工程应用 中,对于换流变压器绝缘系统要求将有别于传统交流变压器,而目前油纸复合绝缘材料在 直流及交直流电压形式下的局部放电特性问题尚缺乏试验与理论支撑。

【发明内容】

[0004] 本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
[0005] 为此,本发明的一个目的在于提出一种换流变压器直流局部放电试验的特征参数 提取方法,该方法能够精确判断换流变压器内部结构是否存在缺陷,为实际工程应用提供 了极大便利。
[0006] 本发明的另一个目的在于提出一种换流变压器直流局部放电试验的特征参数提 取系统。
[0007] 为了实现上述目的,本发明第一方面的实施例提出了一种换流变压器直流局部放 电试验的特征参数提取方法,包括以下步骤:在换流变压器直流局部放电过程中,获取相邻 两次放电之间的时间间隔;将所述相邻两次放电之间的时间间隔替代交流放电中相位的概 念;根据传统特征参量的放电量和放电次数构成不同统计特征谱图;以及根据所述不同统 计特征谱图判断直流及交直流复合电压下油纸绝缘缺陷类型和严重程度。
[0008] 根据本发明实施例的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取方法,利用相 邻两次放电之间的时间间隔来代替交流中相位的概念,同时结合传统特征参量放电量和放 电次数构成不同统计特征谱图,以表征直流及交直流复合电压下油纸绝缘缺陷类型和严重 程度。该方法能够精确判断换流变压器内部结构是否存在缺陷,为实际工程应用提供了极 大便利。
[0009] 另外,根据本发明上述实施例的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取方 法还可以具有如下附加的技术特征:
[0010] 在一些示例中,所述相邻两次放电之间的时间间隔由当前放电脉冲与前一次放电 脉冲之间的时间间隔以及当前放电脉冲与下一次放电脉冲之间的时间间隔构成。
[0011] 在一些示例中,所述不同统计特征谱图包括直流及交直流复合电压下油纸绝缘局 部放电统计参数。
[0012]
[0013] 为了实现上述目的,本发明第二方面的实施例公开了一种换流变压器直流局部放 电试验的特征参数提取系统,包括:获取模块,用于在换流变压器直流局部放电过程中获取 相邻两次放电之间的时间间隔;替代模块,用于将所述相邻两次放电之间的时间间隔替代 交流放电中相位的概念;构成模块,用于根据传统特征参量的放电量和放电次数构成不同 统计特征谱图;以及判断模块,用于根据所述不同统计特征谱图判断直流及交直流复合电 压下油纸绝缘缺陷类型和严重程度。
[0014] 根据本发明实施例的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取系统,利用相 邻两次放电之间的时间间隔来代替交流中相位的概念,同时结合传统特征参量放电量和放 电次数构成不同统计特征谱图,以表征直流及交直流复合电压下油纸绝缘缺陷类型和严重 程度。该系统能够精确判断换流变压器内部结构是否存在缺陷,为实际工程应用提供了极 大便利。
[0015] 另外,根据本发明上述实施例的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取系 统还可以具有如下附加的技术特征:
[0016] 在一些示例中,所述相邻两次放电之间的时间间隔由当前放电脉冲与前一次放电 脉冲之间的时间间隔以及当前放电脉冲与下一次放电脉冲之间的时间间隔构成。
[0017] 在一些示例中,所述不同统计特征谱图包括直流及交直流复合电压下油纸绝缘局 部放电统计参数。
[0018]
[0019] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变 得明显,或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0020] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解,其中:
[0021] 图1是根据本发明一个实施例的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取方 法的流程图;以及
[0022] 图2是根据本发明一个实施例的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取系 统的结构框图。
【具体实施方式】
[0023]下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0024]在本发明的描述中,需要理解的是,术语"中心"、"纵向"、"横向"、"上"、"下"、 "前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为 基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗 示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对 本发明的限制。此外,术语"第一"、"第二"仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对 重要性。
[0025]在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语"安装"、"相 连"、"连接"应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可 以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是 两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。
[0026] 以下结合附图描述根据本发明实施例的换流变压器直流局部放电试验的特征参 数提取方法及系统。
[0027] 图1是根据本发明一个实施例的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取方 法的流程图。如图1所示,根据本发明一个实施例的换流变压器直流局部放电试验的特征参 数提取方法,包括以下步骤:
[0028] 步骤S1:在换流变压器直流局部放电过程中,获取相邻两次放电之间的时间间隔, 例如记作At。
[0029] 其中,相邻两次放电之间的时间间隔At由当前放电脉冲与前一次放电脉冲之间 的时间间隔(记作Atpre)以及当前放电脉冲与下一次放电脉冲之间的时间间隔(记作A tsuc)构成。
[0030] 步骤S2:将相邻两次放电之间的时间间隔At替代交流放电中相位(记作q>)的概 念。
[0031 ]步骤S3:根据传统特征参量的放电量(记作Q)和放电次数(记作n)构成不同统计特 征谱图。
[0032]步骤S4:根据不同统计特征谱图判断直流及交直流复合电压下油纸绝缘缺陷类型 和严重程度,也即判断换流变压器内部结构是否存在缺陷,及缺陷类型和严重程度。
[0033]在本发明的一个实施例中,不同统计特征谱图例如包括直流及交直流复合电压下 油纸绝缘局部放电统计参数。更为具体地,直流及交直流复合电压下油纸绝缘局部放电统 计参数包括:放电量随时间变化关系、放电次数与放电量关系、累计放电次数随放电量的关 系、放电次数与相邻两次放电之间的时间间隔的关系、累计放电次数与两次放电之间的时 间间隔的关系、当前放电量与下一次放电量之间的关系、当前放电量与前一次放电量之差 与下一次放电量与当前次放电量之差、前一次放电量与当前次放电量的关系、下一次放电 量与当前次放电量的关系、当前次放电与前一次放电之间的时间间隔与当前次放电量的关 系、当前次放电与下一次放电之间的时间间隔与当前次放电量的关系、平均放电量与当前 次与前一次放电时间间隔的关系、平均放电量与当前次与下一次放电时间间隔的关系,具 体例如下表1所示:
[0034]
[0036] 表 1
[0037] 也即,根据表1给出的直流及交直流复合电压下油纸绝缘局部放电统计参数能够 判断换流变压器内部结构是否存在缺陷,及缺陷类型和严重程度。
[0038] 综上,根据本发明实施例的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取方法, 利用相邻两次放电之间的时间间隔来代替交流中相位的概念,同时结合传统特征参量放电 量和放电次数构成不同统计特征谱图,以表征直流及交直流复合电压下油纸绝缘缺陷类型 和严重程度。该方法能够精确判断换流变压器内部结构是否存在缺陷,为实际工程应用提 供了极大便利。
[0039] 本发明的进一步实施例还提出了一种换流变压器直流局部放电试验的特征参数 提取系统。
[0040] 图2是根据本发明一个实施例的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取系 统的结构框图。如图2所示,根据本发明实施例的换流变压器直流局部放电试验的特征参数 提取系统100,包括:获取模块110、替代模块120、构成模块130及判断模块140。
[0041] 其中,获取模块110用于在换流变压器直流局部放电过程中获取相邻两次放电之 间的时间间隔,例如记作At。
[0042] 其中,相邻两次放电之间的时间间隔A t由当前放电脉冲与前一次放电脉冲之间 的时间间隔(记作Atpre)以及当前放电脉冲与下一次放电脉冲之间的时间间隔(记作A tsuc)构成。
[0043] 替代模块120用于将相邻两次放电之间的时间间隔At替代交流放电中相位(记作 中)的概念。
[0044] 构成模块130用于根据传统特征参量的放电量(记作Q)和放电次数(记作n)构成不 同统计特征谱图。
[0045] 判断模块140用于根据不同统计特征谱图判断直流及交直流复合电压下油纸绝缘 缺陷类型和严重程度,也即判断换流变压器内部结构是否存在缺陷,及缺陷类型和严重程 度。
[0046] 在本发明的一个实施例中,不同统计特征谱图例如包括直流及交直流复合电压下 油纸绝缘局部放电统计参数。更为具体地,直流及交直流复合电压下油纸绝缘局部放电统 计参数包括:放电量随时间变化关系、放电次数与放电量关系、累计放电次数随放电量的关 系、放电次数与相邻两次放电之间的时间间隔的关系、累计放电次数与两次放电之间的时 间间隔的关系、当前放电量与下一次放电量之间的关系、当前放电量与前一次放电量之差 与下一次放电量与当前次放电量之差、前一次放电量与当前次放电量的关系、下一次放电 量与当前次放电量的关系、当前次放电与前一次放电之间的时间间隔与当前次放电量的关 系、当前次放电与下一次放电之间的时间间隔与当前次放电量的关系、平均放电量与当前 次与前一次放电时间间隔的关系、平均放电量与当前次与下一次放电时间间隔的关系。
[0047] 需要说明的是,本发明实施例的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取系 统的具体实现方式与本发明实施例的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取方法 的具体实现方式类似,具体请参见方法部分的描述,为了减少冗余,此处不再赘述。
[0048] 综上,根据本发明实施例的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取系统, 利用相邻两次放电之间的时间间隔来代替交流中相位的概念,同时结合传统特征参量放电 量和放电次数构成不同统计特征谱图,以表征直流及交直流复合电压下油纸绝缘缺陷类型 和严重程度。该系统能够精确判断换流变压器内部结构是否存在缺陷,为实际工程应用提 供了极大便利。
[0049] 在本说明书的描述中,参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不 一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何 的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0050] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不 脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本 发明的范围由权利要求及其等同限定。
【主权项】
1. 一种换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取方法,其特征在于,包括以下步 骤: 在换流变压器直流局部放电过程中,获取相邻两次放电之间的时间间隔; 将所述相邻两次放电之间的时间间隔替代交流放电中相位的概念; 根据传统特征参量的放电量和放电次数构成不同统计特征谱图;以及 根据所述不同统计特征谱图判断直流及交直流复合电压下油纸绝缘缺陷类型和严重 程度。2. 根据权利要求1所述的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取方法,其特征 在于,所述相邻两次放电之间的时间间隔由当前放电脉冲与前一次放电脉冲之间的时间间 隔以及当前放电脉冲与下一次放电脉冲之间的时间间隔构成。3. 根据权利要求1所述的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取方法,其特征 在于,所述不同统计特征谱图包括直流及交直流复合电压下油纸绝缘局部放电统计参数。4. 根据权利要求3所述的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取方法,其特征 在于,所述直流及交直流复合电压下油纸绝缘局部放电统计参数包括:放电量随时间变化 关系、放电次数与放电量关系、累计放电次数随放电量的关系、放电次数与相邻两次放电之 间的时间间隔的关系、累计放电次数与两次放电之间的时间间隔的关系、当前放电量与下 一次放电量之间的关系、当前放电量与前一次放电量之差与下一次放电量与当前次放电量 之差、前一次放电量与当前次放电量的关系、下一次放电量与当前次放电量的关系、当前次 放电与前一次放电之间的时间间隔与当前次放电量的关系、当前次放电与下一次放电之间 的时间间隔与当前次放电量的关系、平均放电量与当前次与前一次放电时间间隔的关系、 平均放电量与当前次与下一次放电时间间隔的关系。5. -种换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取系统,其特征在于,包括: 获取模块,用于在换流变压器直流局部放电过程中获取相邻两次放电之间的时间间 隔; 替代模块,用于将所述相邻两次放电之间的时间间隔替代交流放电中相位的概念; 构成模块,用于根据传统特征参量的放电量和放电次数构成不同统计特征谱图;以及 判断模块,用于根据所述不同统计特征谱图判断直流及交直流复合电压下油纸绝缘缺 陷类型和严重程度。6. 根据权利要求5所述的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取系统,其特征 在于,所述相邻两次放电之间的时间间隔由当前放电脉冲与前一次放电脉冲之间的时间间 隔以及当前放电脉冲与下一次放电脉冲之间的时间间隔构成。7. 根据权利要求5所述的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取系统,其特征 在于,所述不同统计特征谱图包括直流及交直流复合电压下油纸绝缘局部放电统计参数。8. 根据权利要求7所述的换流变压器直流局部放电试验的特征参数提取系统,其特征 在于,所述直流及交直流复合电压下油纸绝缘局部放电统计参数包括:放电量随时间变化 关系、放电次数与放电量关系、累计放电次数随放电量的关系、放电次数与相邻两次放电之 间的时间间隔的关系、累计放电次数与两次放电之间的时间间隔的关系、当前放电量与下 一次放电量之间的关系、当前放电量与前一次放电量之差与下一次放电量与当前次放电量 之差、前一次放电量与当前次放电量的关系、下一次放电量与当前次放电量的关系、当前次 放电与前一次放电之间的时间间隔与当前次放电量的关系、当前次放电与下一次放电之间 的时间间隔与当前次放电量的关系、平均放电量与当前次与前一次放电时间间隔的关系、 平均放电量与当前次与下一次放电时间间隔的关系。
【文档编号】G01R31/12GK106054040SQ201610560187
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月13日
【发明人】周远翔, 刘心曲, 曾向君, 张福增, 王国利, 罗兵, 徐永生
【申请人】南方电网科学研究院有限责任公司, 清华大学
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