CN102749557A - 一种开关柜局部放电检测装置 - Google Patents

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刘诣
赵俊秋
张伟平
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刘勤峰
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杜振波
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马双
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Abstract

本发明涉及一种开关柜局部放电检测装置,包括超高频传感器、超声波传感器、高频电流传感器和TEV传感器等四种用于测量局部放电的传感器领域。本发明通过监控系统采集各种传感器的数据,进而实现便捷、有效的测量开关柜内部的局部放电量并对局部放电位置进行精确定位,为开关柜的绝缘性能评估提供了数据监测依据。

Description

—种开关柜局部放电检测装置
技术领域
[0001] 本发明涉及开关柜局部放电检测装置,属检测技术领域。
背景技术
[0002]目前,开关柜局部放电检测主要采用非嵌入式局部放电检测方法,该方法主要通过检测局部放电所发出的脉冲电流、电磁波和超声波来实现局部放电的非嵌入式检测,包括:超高频法(UHF)、超声波法(AE)、高频电流法(HFCT)、TEV法等。超高频法,是利用传感器接收局部放电激发的300MHz — 3GHz的电磁波来监测局部放电。超声波法,是利用传、感器接收局部放电在快速释放能量的过程中产生瞬态弹性波一声发射信号监测局部放电。TEV法是利用传感器耦合暂态电压值来监测局部放电产生的暂态对地电压。高频电流法,是在接地电缆或接地线安装高频电流传感器来检测局部放电产生的高频电流脉冲信号。由于UHF法较为敏感,对于设备内部绝缘劣化能够较早发现,及早的了解设备的运行状况,而AE法和HFCT法等能够较好地确定缺陷的严重程度,可排除由于UHF法过于敏感造成的虚警,特别是AE法能够对缺陷位置进行较为精确的定位,为在特殊情况下不停电运行提供决策依据。对于高压开关柜,TEV法在不必提供高压测试电源、不必停电条件下,可以了解开关柜带电运行下局部放电的状态,可以预先发现开关柜内潜在的故障点,改变了传统的测试方法。
[0003] 中国发明专利《高压开关柜局放检测TEV传感器》(申请号:CN201120028248. 0)所公开的,是一种高压开关柜局部放电检测TEV传感器,由外壳、底盖、屏蔽罩、平板式电容耦合器和信号处理电路组成,减少高压开关柜巡检的工作量,提高检测工作效率和检测结果的可靠性。该专利只公布了 TEV传感器器件,而没有采用多种传感器对电器设备进行局部放电检测。中国发明专利《开关柜局部放电在线检测与管理系统》(申请号:CN200920136831. 6)所公开的,是一种开关柜局部放电在线检测与管理系统,包括传感器单元、数据采集装置以及后台计算机;后台计算机包括数据库管理单元和数据库分析单元,数据库分析单元包括对数据的横向分析、纵向分析、统计分析以及制造商分析四个单元;该专利可以通过现场便携式巡检,实现检测数据保存、对数据处理、分析和运算等功能。但该专利没有考虑各种类型局部放电特性的不同,使用不同的传感器检测不同类型的放电。采用多种传感器对电器设备局部放电进行多通道同步检测,能够在测量方法上取长补短,相互印证,较好地排除现场遇到的各种干扰。因此,不同方法之间的互相补充为设备状态检修提供了可靠的技术数据,提高电气设备维护的工作效率。
发明内容
[0004] 本发明的目的是,克服现有技术的不足,提供一种开关柜局部放电检测的方法及装置,能便捷、有效的测量开关柜内部的局部放电量并对局部放电位置进行精确定位。
[0005] 本发明的技术方案是:一种开关柜局部放电检测装置,包括工业便携计算机、采集卡、信号调理单元和传感器,采集卡通过信号调理单元采集传感器数据,工业便携计算机读取采集卡信号,其特征在于:所述传感器包括UHF传感器、AE传感器、HFCT传感器、TEV传感器,所述HFCT传感器置于开关柜母线侧接地线,UHF传感器置于开关柜的前窗或后窗上,所述AE传感器和TEV传感器可移动。其有益效果是:可以由多个不同的局部放电检测传感器同时对同一个开关柜在不同位置进行多组局部放电检测。
附图说明
[0006] 下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
[0007] 图I是本发明的原理示意图;
图2是本发明现场测量示意图。
具体实施方式
[0008] 附图标记:1为UHF传感器、2和2’为AE传感器、3和3’为TEV传感器、4为HFCT 传感器、5为开关柜的窗口。
[0009] 本文所述超高频传感器即为UHF传感器,超声波传感器即为AE传感器,高频电流传感器即为HFCT传感器。
[0010] 以下结合附图,对本发明做进一步说明。
[0011] 如I所示,一种开关柜局部放电检测装置,包括工业便携计算机、采集卡、信号调理单元和传感器,采集卡通过信号调理单元采集传感器数据,工业便携计算机读取采集卡信号。传感器包括UHF传感器、AE传感器、HFCT传感器、TEV传感器,且AE传感器和TEV传感器可以根据测试需求,移动至不同的测试位置。UHF传感器置于开关柜前后面的窗口上,HFCT传感器置于开关柜母线侧接地线。可以由多个不同的局部放电检测传感器同时对同一个开关柜在不同位置进行多组局部放电检测。
[0012] 本发明是以局部放电检测方法为理论基础,包括超高频法、超声波法、TEV法和高频电流法,采用多个不同的局部放电检测传感器同时对同一个开关柜在不同位置进行局部放电检测。具体步骤如下:
I)在开关柜外表面设置两个检测点,分别安装AE传感器和TEV传感器,将UHF传感器置于开关柜前窗口,将HFCT传感器置于开关柜母线侧接地线。如图2所示,在I处安装UHF传感器,在2处安装AE传感器,在3处安装TEV传感器,在4处安装HFCT传感器。之所以安装多种类型的传感器,是因为局部放电主要以电磁波和声波的形式释放能量,有多个检测传感器可以提高检测是否有局部放电的准确性。例如,UHF传感器可以检测到300M-3GHZ的电磁波,AE传感器可以检测到开关柜局部放电产生的超声波,TEV传感器通过测量暂态对地电压来判断是否有局部放电,而HFCT传感器可以通过母线侧接地端判断局部放电的方位。由于这四个传感器处于同一环境,对同一开关柜的局部放电数据进行多通道同步采集,测量结果具有横向对比性。
[0013] 2)启动系统软件,采集各传感器反馈的信号;综合比对反馈信号的强度、幅值和相位角等参数,对是否存在局部放电进行判断。由于开关柜在现场受干扰较大,在多个点进行重复测量可以消除干扰,提高判断结果的准确性。例如,将AE传感器移动至2’处^fTEV传感器移动至3’处;将UHF传感器移动至开关柜后窗口处;由于开关柜母线侧接地线只有一处,因此HFCT传感器的位置可以保持不变。多次移动传感器探头对开关柜不同位置进行检测,取得多组这四种方法检测到的局部放电值和相位数据,对相位在第一、三象限的局部放电值进行比较,如果存在两组及以上的较大局部放电值,可以判定该开关柜存在局部放电。
[0014] 3)对存在局部放电的开关柜,通过超声定位法和TEV法对局部放电位置进行定位。因为AE法能够对缺陷位置进行较为精确的定位,为在特殊情况下不停电运行提供决策依据;对于高压开关柜,TEV法在不必提供高压测试电源、不必停电条件下,可以了解开关柜带电运行下局部放电的状态,预先发现开关柜内潜在的故障点。
[0015] 图2是本发明现场测量示意图,本发明的用于开关柜局部放电监测的四种传感器集成监测装置由四个局部放电检测传感器组成,采集到的信号通过信号调理电路、信号采集卡传输至主控单元,主控单元对四路不同信号进行多通道同步采集,结合已有的局部放电判定方法,对开关柜的绝缘状态进行定性判断。 [0016] 实际测量过程中,由于主控室中的开关柜是一个接一个的紧密排列,因此传感器一般只能置于开关柜的前面和后面,两个侧面一般不能布置传感器,UHF传感器一般布置于开关柜前后面的窗口上。

Claims (1)

1. 一种开关柜局部放电检测装置,包括工业便携计算机、采集卡、信号调理单元和传感器 ,采集卡通过信号调理单元采集传感器数据,工业便携计算机读取采集卡信号,其特征在于:所述传感器包括UHF传感器、AE传感器、HFCT传感器、TEV传感器,所述HFCT传感器置于开关柜母线侧接地线,UHF传感器置于开关柜的前窗或后窗上,所述AE传感器和TEV传感器可移动。
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