本发明涉及开关柜的,尤其涉及一种局部放电检测装置和方法。
背景技术:
1、局部放电是电气设备内部或表面由于绝缘缺陷而产生的一种放电现象。它会引起绝缘材料的局部损伤,进而可能导致设备的绝缘失效,严重时会引发设备的故障和安全事故。开关柜作为电力系统中重要的电气设备,其内部局部放电的检测和监测对于保障电力系统的安全运行具有重要意义。
2、现有的开关柜局部放电检测技术主要包括电气法、超声波法、超高频法和红外热成像法等,但这些方法往往只能检测局部放电的某一种特征信号,容易受到如金属低频振动等外界干扰,导致检测结果的不准确同时定位精度不高。
技术实现思路
1、本发明提供了一种局部放电检测装置和方法,以解决局部放电检测的准确性和定位精度较低的问题。
2、根据本发明的一方面,提供了一种局部放电检测装置,该局部放电检测装置包括声波检测模块、光热检测模块和信息处理模块;
3、声波检测模块用于检测声波得到声波信号,所述信息处理模块与声波检测模块电连接,所述信息处理模块用于获取所述声波信号,基于所述声波信号确定疑似局放区域;
4、所述信息处理模块与所述光热检测模块电连接,所述信息处理模块用于基于所述疑似局放区域确定采样区域,所述采样区域包括所述疑似局放区域和扩充区域,控制所述光热检测模块获取所述疑似局放区域的第一温度信息和所述扩充区域的第二温度信息,基于所述第一温度信息和所述第二温度信息确定局放位置和故障类型。
5、在本发明的可选实施例中,所述光热检测模块包括红外摄像头,所述信息处理模块用于控制所述红外摄像头对所述疑似局放区域和所述扩充区域进行红外成像,以测量得到所述疑似局放区域的第一温度信息和所述扩充区域的第二温度信息。
6、在本发明的可选实施例中,所述光热检测模块包括可见光摄像头,所述可见光摄像头与所述信息处理模块电连接,所述可见光摄像头用于对所述疑似局放区域进行可见光成像以获取所述疑似局放区域的可见光图像信息。
7、在本发明的可选实施例中,所述声波检测模块包括麦克风阵列模块,所述麦克风阵列模块用于检测声波得到不同频段的声波信号的位置坐标;
8、所述信息处理模块具体用于:基于预设局部放电频段和不同频段的声波信号的位置坐标确定疑似局放区域,所述疑似局放区域包括中心点,基于所述疑似局放区域和预设扩大倍数确定采样区域,所述采样区域的中心点与所述疑似局放区域的中心点重合,且所述采样区域的面积为所述疑似局放区域的面积的预设扩大倍数。
9、在本发明的可选实施例中,所述局部放电检测装置还包括以下至少一项:
10、电源模块,所述电源模块用于提供电能;
11、存储模块,用于存储所述局放位置和所述故障类型;
12、无线通信模块,用于与智能终端进行无线通信。
13、根据本发明的另一方面,提供了一种局部放电检测方法,该局部放电检测方法应用于本发明任一实施例所述的局部放电检测装置,所述局部放电检测方法包括:
14、获取声波检测模块检测声波得到的声波信号;
15、基于所述声波信号确定疑似局放区域;
16、基于所述疑似局放区域确定采样区域,所述采样区域包括所述疑似局放区域和扩充区域;
17、控制光热检测模块获取所述疑似局放区域的第一温度信息和所述扩充区域的第二温度信息;
18、基于所述第一温度信息和所述第二温度信息确定局放位置和故障类型。
19、在本发明的可选实施例中,所述获取声波检测模块检测声波得到的声波信号,包括:
20、获取声波检测模块检测声波得到的不同频段的声波信号的位置坐标;
21、相应的,所述基于所述声波信号确定疑似局放区域,包括:
22、基于预设局部放电频段和不同频段的声波信号的位置坐标确定疑似局放区域,所述疑似局放区域包括中心点;
23、相应的,所述基于所述疑似局放区域确定采样区域,包括:基于所述疑似局放区域和预设扩大倍数确定采样区域,所述采样区域的中心点与所述疑似局放区域的中心点重合,且所述采样区域的面积为所述疑似局放区域的面积的预设扩大倍数。
24、在本发明的可选实施例中,所述疑似局放区域的边沿坐标信息包括(x1,y1)、(x2,y2)、……、(xn,yn);
25、相应的,所述基于所述疑似局放区域和预设扩大倍数确定采样区域,包括:
26、通过下式确定所述疑似局放区域的所述中心点的坐标值和所述疑似局放区域的面积:
27、
28、
29、
30、其中,cx为所述中心点的横坐标,cy为所述中心点的纵坐标,a为所述疑似局放区域的面积;
31、基于所述疑似局放区域的所述中心点的坐标值、所述疑似局放区域的面积和预设扩大倍数确定采样区域。
32、在本发明的可选实施例中,所述预设扩大倍数为1.21。
33、在本发明的可选实施例中,所述基于所述第一温度信息和所述第二温度信息确定局放位置和故障类型,包括:
34、确定所述第一温度信息和所述第二温度信息的温度差值是否大于所述预设温差阈值;
35、当所述温度差值大于所述预设温差阈值,确定所述局放位置为疑似局放区域且故障类型为局部放电;
36、当所述温度差值小于或等于所述预设温差阈值,确定所述局放位置不为疑似局放区域且故障类型为金属机械设备异常振动。
37、本发明实施例的技术方案,通过声波检测模块检测声波得到声波信号,通过所述信息处理模块获取所述声波信号,基于所述声波信号确定疑似局放区域;然后通过所述信息处理模块基于所述疑似局放区域确定采样区域,所述采样区域包括所述疑似局放区域和扩充区域,控制所述光热检测模块获取所述疑似局放区域的第一温度信息和所述扩充区域的第二温度信息,基于所述第一温度信息和所述第二温度信息确定局放位置和故障类型。相比于相关技术中仅检测局部放电的某一种特征信号导致检测结果的不准确同时定位精度不高,本方案通过先根据声波信号定位疑似局放区域,再通过所述疑似局放区域的第一温度信息和所述扩充区域的第二温度信息,确定局放位置和故障类型,能够更精准的识别局放位置和故障类型,解决了局部放电检测的准确性和定位精度较低的问题。
38、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
1.一种局部放电检测装置,其特征在于,包括声波检测模块、光热检测模块和信息处理模块;
2.根据权利要求1所述的局部放电检测装置,其特征在于,所述光热检测模块包括红外摄像头,所述信息处理模块用于控制所述红外摄像头对所述疑似局放区域和所述扩充区域进行红外成像,以测量得到所述疑似局放区域的第一温度信息和所述扩充区域的第二温度信息。
3.根据权利要求2所述的局部放电检测装置,其特征在于,所述光热检测模块包括可见光摄像头,所述可见光摄像头与所述信息处理模块电连接,所述可见光摄像头用于对所述疑似局放区域进行可见光成像以获取所述疑似局放区域的可见光图像信息。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的局部放电检测装置,其特征在于,所述声波检测模块包括麦克风阵列模块,所述麦克风阵列模块用于检测声波得到不同频段的声波信号的位置坐标;
5.根据权利要求1至3中任一项所述的局部放电检测装置,其特征在于,所述局部放电检测装置还包括以下至少一项:
6.一种局部放电检测方法,其特征在于,应用于权利要求1-5中任一项所述的局部放电检测装置,所述局部放电检测方法包括:
7.根据权利要求6所述的局部放电检测方法,其特征在于,所述获取声波检测模块检测声波得到的声波信号,包括:
8.根据权利要求7所述的局部放电检测方法,其特征在于,所述疑似局放区域的边沿坐标信息包括(x1,y1)、(x2,y2)、……、(xn,yn);
9.根据权利要求8所述的局部放电检测方法,其特征在于,所述预设扩大倍数为1.21。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的局部放电检测方法,其特征在于,所述基于所述第一温度信息和所述第二温度信息确定局放位置和故障类型,包括: