GIS隔离开关内悬浮放电缺陷带电检测与解体分析

GIS是电网中负责电能分配与故障切除的重要设备。为了在不停电条件下获取GIS设备内部状态量,提前发现并预警设备缺陷,避免设备故障与电网事故,通过超声波、特高频、振动与气体分解产物法对GIS进行带电检测,结合电磁场理论对测试信号进行了分析,利用电容分压原理和化学反应方程式解释了放电原因与发展过程。带电检测发现110 kV GIS母线PT隔离开关内部存在振动与放电现象,停电解体后发现隔离开关内动触头处拨叉、舌簧与传动销存在烧蚀痕迹,同时放电点附近存在大量金属硫化物粉末。分析放电原因为舌簧压紧力不足导致拨叉、舌簧与传动销接触不良导致悬浮放电。停电解体结果验证了带电检测手段的有效性,同时避免了放电进一步发展导致母线非计划停电的严重事故。     

一起330kV GIS故障原因分析

针对一起330 kV GIS组合电器故障,运用带电检测方法对GIS SF6气室中故障进行综合检测,分析事故原因是由运行中CT线圈在电磁场作用下产生振动,与分支振动合成,使CT线圈产生旋转力,CT线圈振动旋转带动挡板旋转,形成紧固螺栓松动,造成机械振动引起悬浮放电故障。     

基于改进集总经验模态近似熵的GIS放电故障诊断

气体绝缘组合电器(GIS)作为重要输电设备,由局部放电导致GIS绝缘劣化是常见的故障,需对其进行诊断。从不同放电故障下GIS振动信号的特点出发进行GIS放电故障的识别,搭建GIS典型放电故障实验模拟平台,采集GIS正常运行与尖刺放电、悬浮放电和沿面放电3种典型放电故障的振动信号,采用改进集总经验模态分解法(MEEMD)提取不同运行状态下振动信号模态函数,计算模态函数的近似熵值,将差异较为明显的近似熵值作为特征量输入相关向量机(RVM)进行训练,建立二叉树放电模型,对测试样本进行分类,验证此方法的正确性,实现放电故障诊断。结果表明,改进集总经验模态分解可以较好提取信号中不同的频率成分,近似熵作为GIS振动信号模态函数的特征量能有效表征放电故障下信号的特点,实现对GIS放电故障进行诊断。     

基于振动特征估计的GIS设备故障检测与分析

针对气体绝缘金属全封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)故障频发问题,提出一种基于振动特征估计的GIS设备故障检测与分析方法;首先,提取GIS设备金属外壳振动信号特征并基于通用自回归模型建立系统的状态空间模型;然后,采用粒子滤波算法对GIS设备振动特征进行估计。同时,将特征估计值与实际测量值之间残差的绝对值作为设备故障检测指标,结合自适应阈值方法来检测故障;最后,依据振动特征残差的变化趋势实现机械故障与放电故障的隔离。对多组变电站现场GIS设备不同故障前、后实测振动数据的仿真分析发现,通过振动特征估计不仅可以准确检测设备故障,而且可以有效隔离设备机械故障与放电故障。     

GIS异响的振动信号特性及检测方法研究

本文针对GIS机械性故障,研究异响导致的GIS壳体振动信号特性,并在此基础上进行机械性故障检测方法的研究,进而研制出适合现场带电检测的检测装置,为GIS机械性故障的检测和诊断提供有效的工具。分析了GIS运行中的正常和异响振动信号的产生机理,频率范围、传播特性等数据,并根据不同类型故障的产生原因和特征表现,为现场检测提供检测和判断依据。通过研制GIS异响振动带电检测系统和现场测试GIS异响振动特性,可观察出GIS振动信号特征及明确正常运行GIS的振动特性和异响类型的GIS的振动特性之间侧差异,明确故障GIS振动信号的频谱分布规律和特点。     

互感器振动对GIS超声波局部放电检测的影响

超声波局部放电检测是气体绝缘组合电器(GIS)的重要带电检测方法,但是该方法易受到电气设备机械振动的影响。本文分析了互感器的铁心和绕组等部件的固有振动原理,指出了其主要振动分量为100Hz频率分量,将造成超声检测信号中出现100Hz频率成分,可能被误判为悬浮电位放电。运用希尔伯特-黄变换分析了机械振动引起的GIS超声实测信号,获取了该信号的时频特征;结合现场检测经验,指出了机械振动引起超声局部放电检测异常的综合诊断方法。根据以上分析,提出了使用GIS超声波局部放电检测提高工程安装质量、重视与初始检测结果比较、综合诊断GIS设备的机械振动等相应对策。     

气体绝缘封闭电器内部故障振动法带电监测装置

气体绝缘封闭电器(以下简称GIS)具有体积小、运行可靠、便于维护等优点。已经越来越多地应用于高压变电站中。但是,几年来运行经验表明,GIS内部电极不平整,局部电场过分集中,或由于零件加工工艺不严格及安装过程中遗留下来的导电杂质在电场作用下引起放电,导致绝缘击穿,造成停电事故,严重威协设备的安全发供电。作者经过许多试验研究,研制出用振动加速度法从GIS外壳直接测量放电强度,达到对潜伏性放电故障预报。GIS内部有害的放电源主要是金属导电粒子,当外施电场达到一定强度时,导电粒子会在电场作用下运动,发生放电并撞击外壳引起微弱的振动。这种振动信号具有典型的频率特性,其特征频率在5     

基于多源数据融合的GIS机械故障检测技术北大核心CSCD

气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)由于具有占地面积小、可靠性高等优势,在电力系统中被广泛使用。随着设备运行时间的增加,越来越多的故障出现在GIS内部。根据运行数据统计,机械故障所占的比例约占39.3%。部分机械故障还会进一步引起放电,导致电网运行事故。然而,目前并没有一种方法能够快速、有效地对故障进行准确与定位。因此,文中提出了一种基于多源数据融合的GIS机械故障检测技术。首先,利用声成像系统对GIS的运行噪声进行声源定位。其次,利用X射线成像系统,对该部位进行透视拍摄。最终,利用图像处理技术对GIS内部的焊接斑点进行自动识别,实现了对GIS内部故障的判别与定位。文中通过声源定位技术、X射线透视、图像识别技术等多元数据融合,提出了一套适用于GIS的机械缺陷诊断与定位方案,实现了GIS内部机械故障的准确定位,并有效提高了检测的速度与准确性。     

GIS中局部放电与气体分解产物关系的试验

SF6分解气体检测法,因其不受电磁噪声和振动干扰,同时也适用于过热故障的检测等优点,成为对GIS设备进行局部放电检测诊断的重要手段,应用前景广阔。为填补现有文献中关于GIS设备局部放电与SF6分解产物关系的研究空白,在实验室建立了一套能够检测SF6分解气体产物的GIS局部放电研究平台,利用长期加压法研究了局部放电类型、放电严重程度以及气体压强对SF6气体分解产物体积分数的影响以及分解产物体积分数随时间的变化趋势。研究结果表明:在尖刺放电、悬浮放电、沿面放电3种类型中,GIS设备中均产生SOF2+SO2气体与HF气体,上述两种分解气体可作为检测GIS设备局部放电的特征气体;随着局部放电严重程度的加重,SOF2+SO2气体与HF气体体积分数增大,SF6气体分析法比较适用于检测较为严重的放电缺陷;随着SF6气体压强的增大,局部放电产生的SOF2+SO2气体和HF气体的产气速率有下降的趋势。     

GIS中SF_6气体分解机理分析及使用维护方法建议

随着GIS等SF6气体绝缘设备的大规模使用,探索SF6气体的分解机理对延长设备寿命并确保其安全运行有重要的理论指导和现实意义。笔者探讨了GIS中典型放电性故障特征及相应的SF6气体分解产物和分解机理,给出了不同放电类型故障相关试验结果,并对最常见的电晕放电故障给出了放电量与分解产物的关系。在此基础上,归纳了不同放电故障下主要气体分解产物的反应方程。可见,对于GIS等充气类设备,通过检测SF6分解气体可辨识设备早期故障,若结合有效合理的气体管理措施可大幅降低GIS类设备的故障率,从而显著提高设备运行安全性。