基于脉冲电流法和TEV的开关柜局部放电检测研究

为研究高压开关柜内部局部放电检测方法的有效性,利用35 k V智能试验开关柜,在其内部设置高压导体尖端缺陷,运用脉冲电流法和暂态对地电压法(TEV)进行局部放电检测,并通过TEV法进行局部放电源的定位。经现场实际应用可知,脉冲电流法和TEV法是检测开关柜局部放电的有效方法,且两种方法需要配合来综合确认;脉冲电流法抗干扰能力差,TEV法抗干扰能力强,对局部放电源准确定位和能够不停电检测局部放电。     

开关柜局部放电检测分析

在理论分析脉冲电流法和TEV检测法的检测特性的基础上,实验研究在模拟开关柜运行有电磁干扰的工况下,局部放电量pC值与TEV检测的dB值的关系,为现场开关柜局部放电检测和评价提供依据。     

高压开关柜局部放电TEV信号传播衰减特性

高灵敏度状态感知是实现设备数字化运维的关键环节,也是实现设备状态分析与全生命周期管理的重要前提。局部放电暂态地电压(transient earth voltage,TEV)检测是实现开关柜绝缘状态感知的主要手段,其检测灵敏度受到放电类型与部位、检测位置的影响,目前缺乏系统研究。文中建立基于实测脉冲电流波形的时域有限差分法的电磁波仿真模型;分析局部放电脉冲电流波形上升沿时间、放电源位置及脉冲电流方向等因素对TEV幅值与衰减程度的影响;在实验室开展开关柜局部放电试验与TEV测量,得到影响TEV检测灵敏度的主要因素。结果表明,脉冲电流上升沿时间与放电源位置是影响开关柜局部放电信号幅值的主要因素。脉冲电流上升沿时间越长,TEV信号幅值越小,当2种脉冲电流波形上升沿时间相差10倍时,TEV幅值相差3.17~3.37倍;母排室局部放电的TEV衰减程度明显大于电缆室,前者衰减程度约为后者的9.5~10.0倍。该结论对检验TEV检测灵敏度具有参考价值。     

高压开关柜典型缺陷局部放电TEV特征的研究

高压开关柜局部放电会在其金属外壳上产生对地电位,称之为暂态对地电压(TEV),它是一种有效的局部放电检测手段,但是目前开关柜TEV信息只局限于平均幅值,缺少有效特性信息辨识开关柜的缺陷。为了得到更多的局部放电TEV特征信息,笔者研制了一套TEV传感器及检测系统,建立了开关柜TEV测量平台,采用TEV系统对3种典型开关柜放电模型进行了测量和分析,获取了典型缺陷放电情况下TEV的散点图和统计图谱。研究结果表明:所研制的TEV传感器(带宽为5 kHz~80 MHz)可以对放电脉冲信号具有良好的响应特性,经过与脉冲电流法对比得知,TEV作为检测手段可以有效地获取局部放电信息,同时保留了能够反映缺陷类型的放电特征;统计不同缺陷情况下局部放电TEV信息所得到的柱状图谱具有明显区别,TEV特征可以作为为开关柜缺陷识别的有效依据。     

采用暂态对地电压法综合检测开关柜局部放电

针对暂态对地电压(TEV)技术在实际开关柜局部放电检测中判断依据单一、检测结果可靠性不高等问题,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,综合应用TEV技术对高压开关柜典型缺陷的局部放电进行了检测与分析,探究了不同缺陷模型下的时域相位、脉冲数和测量阈值之间的关系并统计了不同缺陷的特征。结果表明,尖刺放电均发生在0°～90°及200°～340°,负半周中较高幅值的放电明显较少;内部放电发生在0°～90°及270°～315°,正负半周的放电随阈值的升高呈现相似的减少趋势;悬浮放电发生在0°～135°及180°～315°,与其正半周相比,负半周的放电随阈值升高而下降的更加剧烈,这些现象均与使用传统的脉冲电流法所得到的结论相一致,说明了使用TEV法对开关柜进行局部放电类型识别的可能性,为进一步的研究做准备。     

开关柜高频脉冲电流局部放电检测方法研究

开关柜内局部放电是引发开关柜绝缘故障的主要原因,局部放电检测能有效检测开关柜内局部放电缺陷,但暂态地电压法、超声波法及特高频检测方法受开关柜内本体结构及检测特征量影响,存在受干扰影响大且信号传输路径受限问题。本文研究开关柜高频脉冲电流局部放电检测方法,依据开关柜带电指示器结构设计微型高频传感器,建立开关柜不同类型局部放电检测方法对比平台,试验对比结果表明开关柜带电指示器引出线上采用高频脉冲电流法检测局部放电相对其他方法具有较高的灵敏度,开关柜高频脉冲电流法局部放电带电检测方法能够有效检测开关柜内不同类型的局部放电信号。     

开关柜典型缺陷模型的TEV和超声波法局部放电特征研究

为了获得同时采用暂态地电压(TEV)和超声波法检测开关柜局部放电时的特征图谱,根据开关柜运行中可能出现的缺陷分别设计了4种缺陷模型,即电晕放电模型、电弧放电模型、气隙放电模型、沿面放电模型。根据多次试验和统计结果,得到4种缺陷模型的特征图谱,并对4种缺陷模型下的特征图谱进行波形分析和总结。结果表明:4种放电缺陷模型在TEV和超声波法同时检测时,产生的放电图谱特征明显、辨识度高,可为实际测试中判别开关柜局部放电类型提供参考。     

开关柜局部放电带电检测定位技术的应用与研究

10～35 kV金属封闭开关柜局部放电是导致绝缘损坏事故发生的主要原因,主要介绍引起开关柜局部放电的原因,应用开关柜局部放电检测仪,采用TEV法和时间差法,对开关柜内局部放电进行检测定位。使用结果证明:局部放电TEV检测方法和时间差定位方法,对开关柜局放缺陷的检测是有效的。     

基于脉冲电流法的高压开关柜局部放电在线监测装置

脉冲电流法局部放电检测通常用于电气设备出厂时的型式试验以及其他离线测试中。在充分分析开关柜局部放电检测的现状与问题后,设计了基于开关柜高压带电显示装置的局部放电在线检测的电路原理和信号提取方法。搭建了基于脉冲电流法的高压开关柜局部放电在线检测回路,开发了具备实时监测、判断与分析功能的后台软件。并在10 kV开关柜真型局部放电缺陷仿真平台上进行了真实放电的模拟试验,验证了基于脉冲电流法的高压开关柜局部放电在线监测装置的灵敏度与有效性。该研究对开关柜状态检修以及脉冲电流法在线检测理论研究具有较大意义,为10 kV配网设备局部放电在线监测提供了良好的实现方法。     

采用TEV传感器的开关柜局部放电检测技术研究与实现

分析了开关柜内发生局部放电时柜体表面产生暂态地电压原理及TEV传感器设计原理。依据设计原理研制了一种TEV传感器,运用TEV传感器对3种典型开关柜缺陷模型进行了试验研究,并对放大检波前后的TEV信号进行了分析。基于所设计的TEV传感器、放大检波电路以及超声波法研制了一套开关柜局部放电检测装置,并运用该装置对多个变电站进行了实测。结果表明:TEV原始信号幅值低于100 m V,能量分布在3~200 MHz之间;所设计的放大检波电路提高了原始TEV信号的信噪比,降低了采集难度,试验研究和现场测试验证了该套检测装置的有效性。     

10kV开关柜局部放电在线检测仿真分析及应用

阐述超声波定位法和瞬时对地电压(transient earth voltages,TEV)定位法的局部放电检测定位原理.建立开关柜仿真模型,对其局部放电传播情况进行仿真分析.结合实例利用TEV定位法和超声波定位法对开关柜局部放电进行测试分析,测试结果表明,2种方法可有效查找设备的缺陷位置,消除事故隐患.     

高压开关柜局部放电暂态地电压与放电源特性的关系研究

暂态地电压法已广泛应用于高压开关柜的局部放电检测中,主要是通过检测获得局部放电幅值和脉冲数。然而,在缺陷严重程度和缺陷性质的诊断以及缺陷定位方面的效果及实用性还有待进一步评估。通过建立开关柜模型以及放电模型,仿真研究了开关柜外表面不同位置的暂态地电压幅值与放电源脉冲宽度和强度的关系。结果表明暂态地电压法适宜于诊断缺陷的严重程度,而对于缺陷性质诊断及缺陷定位却效果较差。     

开关柜局部放电暂态对地电压检测技术

金属铠装式开关柜的特点使得柜内设备的运行情况无法通过常规手段查看。基于金属铠装式开关柜在对地绝缘部分发生局部放电时会产生暂态对地电压（TEV）的原理,进行此类开关柜局部放电的监测,是有效的方法。具体介绍了该技术的检测原理、判断方法及判别依据。在上海电网中的应用实例验证了方法的有效性。     

一起10kV开关柜局部放电研究

试验人员在进行某站10 kV开关柜局放测试时,使用PDS-T90的地电波模式对高压室内开关柜进行TEV、超声、特高频信号普测,其中在多个开关柜发现特高频异常信号明显,于是使用PDS-G1500变电站局部放电检测与定位系统对相应开关柜特高频信号的性质进行判断,并追踪信号的来源。经过定位分析后确定放电位置并提出停电检修建议。经过检修班对相关开关柜现场停电检查,检查后对定位的位置进行查看发现明显的放电痕迹,放电为穿柜套管金属件与母线之间的悬浮电位放电,放电位置可见白色粉末和灼烧痕迹,检查结果初步验证了局放测试和定位的准确性。本次停电检查得到验证以及此类带电测试,对开关柜局放试验有较大的指导意义。     

基于多种检测技术的开关柜故障诊断实例分析

超声波和暂态对地电压TEV检测技术是开关柜局部放电检测的两种常用手段。在故障诊断时应用了这两种检测手段基础上还引入了紫外成像检测技术,并对这三种检测方法进行分析比较。通过实际案例分析表明,紫外成像检测技术在开关柜故障诊断可以提供有价值的参考数据,是其他两种检测技术的有效补充。     

高压开关柜中TEV信号仿真分析

高压开关柜在电力系统中具有重要的地位,但是运行经验表明,局部放电是其绝缘出现损坏的征兆,所以对局部放电进行检测是必要的。局部放电会导致暂态对地电压的产生,据此可对局部放电源进行检测。为掌握瞬时对地电压(TEV)信号的特点,通过有限差分法进行了仿真分析,为现场应用提供了理论依据。     

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...     

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。     

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。