10kV开关柜多源局部放电信号分离方法.docx

绝缘材料2014，47(6)李锐鹏等：10 kV开关柜多源局部放电信号分离方法9710 kV开关柜多源局部放电信号分离方法李锐鹏1，余英2，黄超2，朱正国2，张龙1，李洪杰1（1. 西安交通大学，西安 710049；2. 深圳供电局有限公司，广东 深圳518001）摘要：介绍了通过测量暂态地电压（TEV）检测 10 kV 高压开关柜局部放电的基本原理。利用短时傅里叶变换（STFT）分析开关柜不同类型放电下局放TEV信号的时间频率特性，通过试验证明不同放电TEV信号在时频特性上存在明显差异。对信号STFT时频分析结果提取信号的时间中心tc、频率中心fc以及中心矩μc3个特征参数用以多源放电信号分离。结果表明：开关柜多源局部放电TEV信号能够在tc-fc-μc三维空间内实现信号聚类与分离，比基于傅里叶变换的传统分离方法具有更优的信号分离效果。关键词：10 kV开关柜；暂态对地电压；多源局部放电；时频分析；信号分离中图分类号：TM835 文献标志码：A 文章编号：1009-9239（2014）06-0097-06Separation Method of Multi-Source PD Signalsfor 10 kV SwitchgearLiRuipeng1,YuYing2,HuangChao2,ZhuZhengguo2,ZhangLong1,LiHongjie1(1.XianJiaotongUniversity,Xi’an710049,China;2.ShenzhenPowerSupplyBureauCo.,Ltd.,Shenzhen518001,China)Abstract:Theprincipleofpartialdischarge(PD)in10kVhighvoltageswitchgeardetectedbyTransient EarthVoltage(TEV)methodwasintroduced.Thetime-frequencycharacteristicsofdifferentPDTEVsig- nalsinswitchgearwereanalyzedusingShort-timeFourierTransform(STFT)method.ThetestsshowedthatthedifferentPDTEVsignalshadobviousdifferenttime-frequencyperformance.Thetimecentertc,frequencycenterfc,andcentermomentμcwasextractedfromtime-frequencyresultsofTEVsignalstoseparatethemulti-sourcePDTEVsignals.Theresultsshowthatthemulti-sourcePDsignalscanbegath-eredandseparatedintc-fc-μcthree-dimensionalspaceusingtheproposedmethod,whichcanbettersepa-ratesignalscomparedwiththetraditionalmethodbasedonFouriertransform.Keywords:10kVSwitchgear;TEV;multi-sourcepartialdischarge;time-frequencyanalysis;signalsseparation0引言开关柜是电力系统配电网的重要组成部分，其运行安全直接关系到电力系统的稳定性，研究表明监测电力设备的局部放电状况可以有效发现设备的早期故障，从而避免重大事故的发生[1-2]。目前已有多种开关柜的局部放电检测方法用于现场巡检[3]，其中暂态对地电压(TransiantEarthVoltage， TEV)法以其非侵入式测量等优势被越来越多的电力公司所采用[4-5]。然而目前对该方法的深入研究—————————————收稿日期：2014-03-06作者简介：李锐鹏(1988-)，男（汉族），陕西省西安市人，硕士生，主要从事电力设备绝缘状态诊断方面研究；李洪杰(1966-)，男（汉族），河南省周口市人，教授，主要从事配网设备绝缘状态监测方面的研 究。还不多，其放电模式识别以及故障定位技术还有待 进一步提高。当开关柜内发生局部放电时，对放电模式进行识别具有重要的现实意义。目前一些对开关柜局部放电模式识别的研究取得初步进展，然而研究都只针对单放电源进行[6]。而开关柜在结构上将断路器、隔离开关、互感器等组合形成组合电器，并且在使用时多台并柜运行，因此多故障放电同时发生的问题也是开关柜局部放电检测的