35kV开关柜局部放电检测与定位技术的应用

介绍了通过暂态地电压(TEV)、超声波(AE)以及特高频(UHF)3种局部放电检测技术,成功发现的一起某220 k V变电站35 k V开关柜局部放电缺陷案例,并对缺陷原因进行分析,提出了防范措施,对于开关柜局部放电隐患排查具有一定的借鉴意义。     

GIS内部放电缺陷的综合诊断方法与实践

本文介绍了GIS(Gas Insulated Switchgear)内部局部放电缺陷的综合诊断方法(超高频局部放电检测、超声波局部放电检测、SF6分解物测试),通过工作中大量实践对几种方法的性能做了对比与探讨。以现场一起故障的定位和分析为例,提出了SF6分解物测试和其他两种方法可以互相佐证,提高检测准确性。最后对局部放电检测技术的深入应用进行了展望。     

基于深度森林模型的GIS局部放电模式识别

气体绝缘组合开关电器(GIS)不同类型的局部放电(PD)对GIS绝缘造成的破坏程度不同,正确识别局部放电类型对于评价GIS绝缘状况非常重要.为简化特征提取过程、提高局部放电类型识别率,将深度森林算法引入GIS局部放电模式识别,提出一种应用于局放模式识别的深度森林模型.搭建252 kV GIS局部放电检测实验平台并设计典...     

高压开关柜局部放电诊断定位技术研究与运用

高压开关柜局部放电通常伴随着声、热、光、电、磁等多种形式的物理现象和气体电离等化学反应现象,局部放电检测是目前高压开关柜状态检修中最有效的检测手段。局部放电采用的检测方法有超声波法、暂态地电压法(TEV)、特高频法(UHF)等检测方法,对3种局部放电检测方法进行了研究分析。通过一起35 kV高压开关柜局部放电缺陷,介绍了局部放电的诊断方法和定位过程。     

变压器局部放电特高频传感器定量分析技术的研究

正局部放电将促使变压器绝缘老化速率加快,所以对局部放电检测诊断的研究具有重要意义。在变压器的局部放电检测中,特高频(Ultra High Frequency,UHF)检测法具有抗干扰能力强、灵敏度高等优点,适用于变压器局部放电的现场检测。但是对于现有的变压器特高频测量系统无法与视在放电量(pC)所对应,针对此情况,重点研究在变压器内部特高频信号衰减特性、传播特性及与视在放电量(pC)的对应关系。     

基于有源光纤光栅阵列的局部放电声发射检测与定位技术EI北大核心CSCD

针对现有光纤超声传感器复用系统光路繁琐、传感器无法实现多点同步测量等不足,该文提出一种基于有源光纤光栅(fiber bragg grating,FBG)阵列的局放声发射传感检测方法。通过抑制系统的弛豫振荡噪声、引入不平衡干涉仪和声光调制器将微小波长变化的检测转化为相位变化进行解调,使系统检测灵敏度明显提高;理论推导并验证非平衡干涉仪臂长差优化设置方案,使光纤超声传感阵列各传感元检测下限比压电陶瓷换能器(piezoelectric transducer,PZT)低17.1%~19.7%。在此基础上,开展变压器油中局部放电检测与定位实验。实验表明:在1000mm×1000mm×1100mm的油箱内定位精度小于40mm;对于变压器油中悬浮放电模型,有源FBG的局部放电检测起始电压比PZT低22.2%,可测放电量低24.0%。结果可为变压器油中局部放电提供一种高灵敏度的检测与定位方法。     

一种基于相关系数的EEMD局部放电去噪方法

电力设备绝缘裂化常常伴随着局部放电,如何提高电力变压器局部放电的检测精度对于研究其绝缘状态具有重要意义。集合经验模态分解法(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)在局部放电的去噪过程中得到良好的应用,然而对于如何准确的选取EEMD分解过程中的固有模式函数(intrinsic modefunctions,IMFs),还原局部放电真实信号是关键。针对这一问题,文中提出一种基于相关系数的EEMD电力变压器局部放电去噪方法。该方法基于两路同时采集的局部放电信号,根据异常检测计算分别将它们的局部放电信号和背景信号相分离;通过相关系数的阈值比较从局部放电IMF分量中滤除背景噪声分量,同时滤除由于EEMD计算过程所引入的IMF噪声分量。试验表明,该方法能实现较好的去噪效果,从而为电力变压器局部放电的后续分析以及局部放电的模式识别提供精确的放电信号。     

用于油中局部放电检测的Fabry-Perot光纤超声传感技术

高压电气设备中局部放电(PD)的光学检测方法是具有多重优势的新型检测方法,它灵敏度高,不受电磁干扰(EMI)的影响,有着高强度的绝缘性能。为此,介绍了基于Fabry-Perot(F-P)干涉法的F-P光纤超声检测系统的特点和原理,制作了局部放电模型,并使用F-P光纤传感器与压电陶瓷(PZT)传感器进行了联合检测。试验验证了F-P光纤传感器检测的局部放电信号幅值与局部放电量的关系,并研究了不同检测角度下F-P光纤传感器检测的局部放电信号响应。结果表明:F-P光纤传感器可以有效地检测到局部放电信号,有较高的检测灵敏度;F-P光纤传感器检测的局部放电信号幅值与局部放电量在一定范围内有着正相关关系;该F-P光纤传感器能够检测到全角度的局部放电信号。因此,F-P光纤传感器可以很好地应用在高压电气设备的状态监测中。     

运行条件下GIS局部放电严重程度评估方法

运行条件下气体绝缘组合电器(gasinsulatedswitchgears,GIS)的局部放电检测已取得了大量的应用,但对于检测到局部放电信号的严重程度评估仍然是亟待解决的难题。利用变电站现场GIS的局部放电检测数据,结合长短时记忆网络(long short-term memory network,LSTM)和Bagging集成学习方法,提出一种运行条件下GIS局部放电严重程度评估方法。先明确了用GIS设备未来1个月内的故障概率来定义局部放电严重程度,并基于该定义对大量的变电站现场检测数据确定了数据标签,建立了数据集。针对数据样本不均衡,利用Bagging集成学习方法将N个LSTM深度网络构建成适用于局部放电严重程度评估的集成学习模型。通过对由局部放电数据特征值、局部放电技术影响因素、设备运行信息等组成的特征向量进行分析,模型最终可以输出局部放电严重程度评估结果。通过与普通LSTM网络、反向传播神经网络(backpropagationneuralnetwork,BPNN)以及Bagging-BPNN方法的对比,以及变电站现场检测案例分析,结果表明所提方法可以有效地对运行条件下GIS局部放电进行严重程度评估,易于实施,与普通LSTM、BPNN和Bagging-BPNN相比评估结果的可信度更高。     

基于曲流技术的多频段特高频传感器的研制

变电站局部放电(PD)检测特高频传感器的工作频率范围为300~1 500 MHz,为避开该频段内手机信号等诸多外界干扰,基于环形天线原理和曲流技术设计了一种新型多频段全向特高频传感器。通过仿真和实测研究了该传感器的局部放电检测性能,并将其与宽频传感器的局部放电检测性能进行对比。结果表明,该传感器的工作频段为480~520、800~850、1 100~1 150 MHz,覆盖了电晕放电、沿面放电、自由金属微粒放电3种典型的局部放电缺陷信号的主要频率范围;且具有体积小、近似全向测量和灵敏度高的特点。该传感器能较好地检测各种类型的放电信号,满足变电站局部放电检测及定位要求。     

基于穿心特高频传感的开关柜局部放电检测有效性试验

由于开关柜密封性好,以往常用的暂态地电压和超声波局部放电检测技术的有效性和灵敏度受到很大影响。本文提出一种新的局部放电检测技术,通过在带电显示装置信号线上加装特高频电流互感器(ultra-high frequency current transformer,UHFCT),耦合开关柜电气回路中的暂态电流信号,实现开关柜局部放电检测。在实验室搭建了基于开关柜带电显示装置的试验平台,设置了典型局部放电缺陷,采用UHFCT、高频电流互感器(high frequency current transformer,HFCT)、脉冲电流检测阻抗、特高频传感器(ultra-high frequency sensor,UHFS)等多种手段同时进行局部放电检测。对比发现,UHFCT检测效果优于HFCT和UHFS,其有效性和灵敏度得到充分验证。在开关柜中进行试点应用,UHFCT监测到典型局部放电信号。     

环氧绝缘内部气隙局部放电超声信号特性分析

建立了1套超声波法测量局部放电的试验系统,模拟了GIS环氧绝缘子内部扁平气隙放电,采用脉冲电流法和超声法对局部放电进行了测量和相互验证,分析了气隙缺陷的尺寸和施加电压变化对局放信号特性的影响。试验结果表明,超声法和脉冲电流法检测的结果均呈现出相似的、典型的PRPD(局放信号相位分布)谱图,并且由于施加电压增加,超声波信号幅值随着放电量的增大而增大,气隙缺陷的尺寸越大,则产生的初始放电量越大。研究结果为通过超声波法测量研究环氧介质内部放电特性提供了试验依据。     

深圳110kV田面站10kV2号站用变柜MOA缺陷分析

笔者介绍了10 kV开关柜局部放电带电测试的地电波和超声波原理,并且成功检测出了深圳110 kV田面变电站10 kV 2号站用变柜ST2存在局部放电信号,同时通过对ST2柜的停电检查,发现ST2柜中的A相MOA是产生局部放电信号的源头所在,从而验证了采用地电波和超声波这两种原理相结合的方式检测10 kV开关柜故障的有效...     

开关柜局部放电暂态对地电压的分布特性研究

暂态对地电压技术在高压开关柜局部放电带电检测中越来越重要,因此需要对如何更好应用TEV技术展开研究。在分析TEV技术原理的基础上,运用时域有限差分法对金属柜体的暂态对地电压进行了仿真分析,并通过开关柜局部放电TEV信号实测对仿真结果验证,两者具有较好的一致性,说明该方法仿真分析开关柜TEV幅值分布特性的可行性。基于上述方法,对典型高压开关柜外表面上布置的42个测试点的TEV信号进行仿真分析,结果表明:TEV幅值随着传感器与放电源之间距离的增大而减小;传感器靠近柜体表面电磁波的不连续处,可获取较大的TEV幅值;独立开关柜之间的相互电磁干扰小。为TEV法在开关柜局部放电带电检测中的更好运用提供了理论依据。     

SF6压力对GIS典型缺陷局部放电检测灵敏度的影响

气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)内部气压是影响局部放电检测灵敏度的重要因素。在局部放电实验平台中构建尖端、悬浮、气隙与沿面缺陷模型,基于特高频法、高频电流法与超声法开展气压0.2~0.5 MPa下局部放电信号特征的检测实验,并对比了高频电流法和超声法局部放电检测的灵敏度。实验结果表明：气压是影响尖端、悬浮与沿面缺陷放电的关键参数,3种缺陷放电起始电压与气压成正比,同一电压下的放电幅值和脉冲次数与气压成反比;气隙缺陷放电源于绝缘层内部气泡,因此设备气压对气隙缺陷放电影响不大。高频电流法可实现不同气压下的悬浮缺陷有效检测,但未测得气隙和尖端缺陷局部放电信号;SF₆压力降低,高频电流对沿面缺陷的检测灵敏度有所提升,但仍低于特高频法。超声法可实现不同气压下的悬浮和尖端缺陷有效检测,但未测得气隙和沿面缺陷局部放电信号;SF₆压力降低,超声法对尖端缺陷的检测灵敏度提高(当气压为0.2 MPa时,超声法对尖端缺陷的检测灵敏度与特高频法相当)。     

高压开关柜暂态对地电压局部放电检测设备性能的模拟信号注入法评测

根据2011年南方电网新版预试规程对于高压开关柜带电局放检测的要求,结合暂态对地电压法检测设备在选购时存在评测难、不易复测等问题,提出使用模拟信号注入方法,对暂态对地电压局放检测设备和定位设备进行了频带特性、脉冲数、频带一致性、定位准确率等技术参数实测。结果表明不同厂家的产品技术差异明显。并提出该方法作为实验室的测试与实际开关柜缺陷的实测配合,可为该类设备的测评选购提供技术支撑。     

开关柜局部放电暂态对地电压检测法的研究

分析了脉冲电流法、光测法、超声波法等几种开关柜局部放电的检测方法。着重分析了开关柜局部放电暂态对地电压检测法,研究了暂态对地电压检测法测试点的选取,以及其对现场主要干扰源及干扰排除,同时,对放电类型的识别和定位原理进行了阐述,最后给出暂态对地电压检测方法的纵向分析法、横向分析法和数据判断法。     

基于TEV和AE的开关柜局部放电综合分析系统

在分析局部放电检测原理、方法和装置的基础上,采用暂态地电压和超声波联合检测的方法搭建了开关柜局部放电在线监测装置,开发了具备快速巡检和重症监护功能的综合分析软件,并在实际案例中进行了测试,验证了基于暂态地电压和超声波的开关柜局部放电综合分析系统的高准确性、高灵敏度和高抗干扰性。系统具有良好的便携性和灵活性,且具有开关柜全天候重症监护能力。     

开关柜局部放电检测技术应用

文中分析了一起典型的某变电站高压室内开关柜局部放电缺陷案例。通过暂态对地电压(TEV)、超声波测试数据较往年数据突增判定该高压室存在异常局部放电信号。为实现故障位置的精准定位,综合采取了暂态对地电压(TEV)定位法、超高频(UHF)局部放电检测与定位方法;结合该型号开关柜的内部结构给出了故障位置范围,并通过停电检查确认了缺陷诊断分析的正确性。测试表明:对于内部缺陷TEV检测较超声波检测灵敏;随着检测距离增大,UHF信号及TEV信号幅值均减小,可通过该原理进行局放源定位;随着检测距离增大,UHF信号及TEV信号到达时间变长。给同类案例的处理积累了经验。