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基于超声波的开关柜典型局放模式识别
时间：2020-08-09
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。
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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