CN103344887A - 一种适用于gis设备局部放电检测的试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于GIS设备局部放电检测的试验方法，利用脉冲电流法、超高频法及超声波法联合检测的试验方法可提高对GIS设备内部局部放电测量的可靠性和准确度、通过综合分析判断，选取合适的检测手段，大大提高了现场对GIS设备内部局部放电检测的工作效率，对GIS内部出现的缺陷及时进行处理，防止了缺陷的积累发展过程，为GIS设备的安全可靠运行提供重要的保障。

Description

一种适用于GIS设备局部放电检测的试验方法

技术领域

本发明涉及一种适用于GIS设备局部放电检测的试验方法，属于电力技术领域，尤其涉及一种能够准确检测出GIS内部放电特性、最终实现对局部放电缺陷类型及严重程度做出准确判断的试验方法。

背景技术

局部放电检测是对气体绝缘的金属封闭组合电器（GIS）绝缘状况评估的一种很好的方法。目前常见的GIS设备局部放电检测方法有：脉冲电流法、特高频法（UHF）、超声波法等。

脉冲电流法的应用时间较长，有国际标准IEC60270来规范其检测回路、标定方法和试验程序等，可以获得视在局放量，但是抗干扰性较差，信噪比低，难以实现在线检测。

特高频法利用局部放电辐射出的特高频电磁波信号进行检测，有效地避开了实际应用中常见的电磁干扰，抗干扰能力较强，检测效率较高，并可实现在线监测、模式识别和故障定位，但是放电量难以标定。

超声波法是利用安装在GIS设备外壳上的超声波传感器接收局部放电方式的振动信号以达到检测内部局部放电的目的，传感器与待测设备的电气回路无任何联系，抗电磁干扰能力较强，并可实现局部放电的故障定位，但也存在放电量难以标定、信噪比低、抗振动干扰性较差以及检测效率较低等不足。

近年来，由于脉冲电流法在现场测试时，无法识别与多种噪声混杂在一起的局放信号，其使用大大受到了限制，而特高频法和超声波法由于良好的抗干扰性，已经在GIS设备局部放电的检测中得到了广泛应用。然而，目前大多数的研究只专注于某一种检测手段，并未联合几种受到对局放进行综合分析。因此，选取一种合适的GIS局部放电检测的试验方法，利用该套方法正确、及时的检测出GIS设备出现缺陷使内部的放电情况、并根据检测结果分析判断出GIS内部的放电类型及危害程度，对GIS的检修、安全运行具有十分重要的作用。

有鉴于此，有必要提供一种适用于GIS设备局部放电检测的试验方法，以满足电力系统的工作需求。

发明内容

本发明的目的是：为了解决现有对GIS设备的局部放电检测手段缺乏有效的检测方法及难以正确地分析出局部放电类型的问题，本发明提供一种适用于GIS设备局部放电检测的试验方法，利用这种试验方法可得出现场GIS内部出现放电时的放电特性和视在局放量，还可以得出各种缺陷放电时典型图谱，保证了对GIS设备内部缺陷的准确测量及判别。

本发明的技术方案是：一种适用于GIS设备局部放电检测的试验方法，由脉冲电流法、超高频法及超声波法三种检测手段组成，其特征在于：

所述脉冲电流检测法从套管的末屏取信号，从局放仪上读取视在局放量的数值；所述超高频检测法通过外置传感器置于连接法兰之间，通过连接法兰检测的缝隙辐射出的超高频信号对局部放电进行测量；所述超声波检测法通过附着在GIS外壳上的超声波传感器接收声信号，并通过移动传感器的位置对局放信号进行定位。

本发明提供的一种适用于GIS设备局部放电检测的试验方法，其特征在于，针对现场的GIS设备，所述试验方法包括以下步骤：

步骤1，将脉冲电流法检测用匹配阻抗接到GIS设备的出线套管的末屏上，然后接好局放仪，对GIS设备的视在局放量进行实时监测；

步骤2，在额定运行工况下，利用超高频法和超声波法的外置传感器在GIS的各个气室上进行测试，来获取各个气室利用超高频法的在线单周期、在PRPD图谱金额超声波法的幅值的变化情况；

步骤3，对测量结果偏大或与相邻气室相差较大的气室，应在该气室多选取几个测量点进行检测，此时再利用超声波法的同步功能来测量观察气室放电信号的脉冲图和相位图，与超高频得到的谱图及脉冲电流法的视在局放量综合分析判断，确定内部缺陷放电的类型及危害程度。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种适用于GIS设备局部放电检测的试验方法，它具有以下优点：利用脉冲电流法、超高频法及超声波法联合检测的试验方法可提高对GIS设备内部局部放电测量的可靠性和准确度、通过综合分析判断，选取合适的检测手段，大大提高了现场对GIS设备内部局部放电检测的工作效率，对GIS内部出现的缺陷及时进行处理，防止了缺陷的积累发展过程，为GIS设备的安全可靠运行提供重要的保障。

附图说明

图1 是本发明的整套试验回路示意图（以实验室363kV GIS设备故障仿真试验系统为试验平台为例）。

图2 是本发明的脉冲电流法测试电路图。

图3 是本发明的超声波信号处理流程图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。

本发明提供的一种适用于GIS设备局部放电检测的试验方法，由脉冲电流法、超高频法及超声波法三种检测手段组成，其特征在于：

所述脉冲电流检测法从套管的末屏取信号，从局放仪上读取视在局放量的数值；所述超高频检测法通过外置传感器置于连接法兰之间，通过连接法兰检测的缝隙辐射出的超高频信号对局部放电进行测量；所述超声波检测法通过附着在GIS外壳上的超声波传感器接收声信号，并通过移动传感器的位置对局放信号进行定位。

本发明提供的一种适用于GIS设备局部放电检测的试验方法，其特征在于，针对现场的GIS设备，所述试验方法包括以下步骤：

步骤1，将脉冲电流法检测用匹配阻抗接到GIS设备的出线套管的末屏上，然后接好局放仪，对GIS设备的视在局放量进行实时监测；

步骤2，在额定运行工况下，利用超高频法和超声波法的外置传感器在GIS的各个气室上进行测试，来获取各个气室利用超高频法的在线单周期、在PRPD图谱金额超声波法的幅值的变化情况；

步骤3，对测量结果偏大或与相邻气室相差较大的气室，应在该气室多选取几个测量点进行检测，此时再利用超声波法的同步功能来测量观察气室放电信号的脉冲图和相位图，与超高频得到的谱图及脉冲电流法的视在局放量综合分析判断，确定内部缺陷放电的类型及危害程度。

以下结合附图和实施例对本发明提供的一种GIS设备局部放电检测的试验方法做进一步的详细说明。以实验室363kV GIS设备故障仿真试验系统为试验平台。

请参照图1，本发明实施例提供的一种适用于GIS设备局部放电检测的试验方法，在研究时可在两种工况下检测，具体试验工况如下：

1.模拟运行工况下带电检测

试验回路为：变压器                                               

DS4

1DS1

CB1

DS2

1。（主回路示意图如附图1所示，应合上DS4、DS1、CB1、DS2、DS3、ES4，应拉开DS5、ES1、ES2、ES3、ES4。）根据此试验回路并利用升压装置进行升压（最高升至试验电压，试验电压值为最高相电压或是最高相电压的1.2倍，具体分别为

）；利用升流装置对试验回路进行升流（最高升至3150A）。在该种运行工况时，对放置在GIS内部的各类典型缺陷试验模型进行局部放电检测试验研究，得出试验数据并获得典型图谱。

2.绝缘特性试验

利用该套试验装置进行绝缘特性试验研究，该种工况只在主回路施加试验电压，试验电压最高为设备绝缘水平，即AC/LI/SI分别为510kV/1175kV/950kV，实现现场绝缘检测有效手段的验证研究（如现场工频耐压试验电压值、试验电压波形等等对绝缘缺陷的检测灵敏度）。

通过套管试验工频\冲击电压，主回路中不施加电流，此时试验回路为：BSG

DS5

1

DS2 （主回路示意图如附件1示，应合上DS5，应拉开DS4、DS1、DS2、DS3，应合上ES4、ES1、ES2。）

根据实验室现有的成套363kV GIS故障仿真试验系统的平台（示意图见附图1）对GIS内部的常见的各类典型缺陷情况进行故障复现，通过在GIS故障仿真试验系统上设计了实物缺陷放电模型对其内部的局部放电特性进行试验研究，所述的试验方法包括以下步骤： 

步骤1. 在进行试验之前，根据需要模型的工况合好整套装置的刀闸等机构；

步骤2. 将脉冲电流法检测用匹配阻抗接到GIS设备的出线套管的末屏上，然后接好局放仪，对GIS设备的视在局放量进行实时监测;

步骤3. 利用升压装置和升流装置分别进行加压、加流使其达到额定运行工况；

步骤4. 在额定工况下，利用超高频法和超声波法的外置传感器在GIS的各个气室上进行测试，来获取各个气室利用超高频法的在线单周期、在PRPD图谱金额超声波法的幅值的变化情况；

步骤5. 对测量结果偏大或与相邻气室相差较大的气室，应在该气室多选取几个测量点进行检测，此时可利用超声波法的同步功能来测量观察气室放电信号的脉冲图和相位图，与超高频得到的谱图及脉冲电流法的视在局放量综合分析判断，确定内部缺陷放电的类型及危害程度。

通过采用这三种检测手段相结合的试验方法对GIS设备故障仿真试验系统进行实物模型局部放电检测试验研究，将试验结果与电场仿真计算结果相比较：从放电量、放电特性和典型图谱对比，看出所得结果基本一致，证明了利用脉冲电流法、超高频法和超声波法这三种检测手段联合进行的试验方法对测量GIS设备内部缺陷产生的局部放电是可行的。通过脉冲电流法、超高频法和超声波法相结合的试验方法对GIS内部缺陷进行局部放电检测可以大大提升现场GIS设备内部出现局部放电时的分析、判断能力，为GIS内部缺陷的检测提供有效的手段，为GIS设备的安全运行提供了重要保障。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (2)

1.一种适用于GIS设备局部放电检测的试验方法，由脉冲电流法、超高频法及超声波法三种检测手段组成，其特征在于：

所述脉冲电流检测法从套管的末屏取信号，从局放仪上读取视在局放量的数值；所述超高频检测法通过外置传感器置于连接法兰之间，通过连接法兰检测的缝隙辐射出的超高频信号对局部放电进行测量；所述超声波检测法通过附着在GIS外壳上的超声波传感器接收声信号，并通过移动传感器的位置对局放信号进行定位。

2.一种适用于GIS设备局部放电检测的试验方法，其特征在于，针对现场的GIS设备，所述试验方法包括以下步骤：

步骤1，将脉冲电流法检测用匹配阻抗接到GIS设备的出线套管的末屏上，然后接好局放仪，对GIS设备的视在局放量进行实时监测；

步骤2，在额定运行工况下，利用超高频法和超声波法的外置传感器在GIS的各个气室上进行测试，来获取各个气室利用超高频法的在线单周期、在PRPD图谱金额超声波法的幅值的变化情况；

步骤3，对测量结果偏大或与相邻气室相差较大的气室，应在该气室多选取几个测量点进行检测，此时再利用超声波法的同步功能来测量观察气室放电信号的脉冲图和相位图，与超高频得到的谱图及脉冲电流法的视在局放量综合分析判断，确定内部缺陷放电的类型及危害程度。

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