CN103969562A - 开关柜局部模拟放电检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种开关柜局部模拟放电检测装置,包括电源模块、开关柜模块和电脉冲局部放电检测模块,开关柜模块包括柜体、超声波传感器、高频传感器、TEV传感器、视频监控系统和放电模型,电源模块输出稳定的电压至放电模型,放电模型在柜体内模拟开关柜局部放电现象,超声波传感器、高频传感器、TEV传感器采集放电模型在模拟开关柜局部放电现象中的各项参数,并采集到的参数发送至电脉冲局部放电检测模块,视频监控系统采集放电模型模拟局部放过程中的图像数据。放电模型能够准确模拟出开关柜局部放电现象,各项传感设备准确采集各项参数,再由电脉冲局部放电检测模块分析,无需复杂的模拟检测操作,其检测效率高、能广泛模拟多种缺陷。

Description

开关柜局部模拟放电检测装置
技术领域
[0001] 本发明涉及电力电网技术领域,特别是涉及开关柜局部模拟放电检测装置。
背景技术
[0002] 开关柜是一种电设备,外线先进入柜内主控开关,然后再进入分控开关,各分路按其需要设置。如仪表,电动机磁力开关,各种交流接触器等,有的还设高压室与低压室开关柜,设有高压母线,如发电厂等,有的还设有为保主要设备的低周减载。
[0003] 在电力电网正常运行中,会存在有开关柜局部放电的现象,这时需要对开关柜局部放电进行检测,并且根据检测结果做出相应的处理方案,确保电力电网的正常安全运行。如何根据开关柜局部放电现象,准确制定出解决方案是个非常重要的问题,那么这时就需要在实验室中对开关柜局部放电进行模拟检测,以便寻找准确的解决方案。
[0004]目前开展开关柜局部放电模型检测都需要都需要对开关柜进行放电,再把缺陷布置在开关柜内部,再对开关柜进行充气,这样会耗费大量的时间进行开关柜的缺陷布置和模拟,模拟检测效率低下,且模拟缺陷种类数量少,不能满足实际开关柜局部模拟放电检测的需求。
发明内容
[0005] 基于此,有必要针对现有开关柜部放电模型检测效率低下、且模拟缺陷种类数量局限的问题,提供一种开关柜部放电模型检测效率高、能广泛模拟多种缺陷的开关柜局部模拟放电检测装置。
[0006] 一种开关柜局部模拟放电检测装置,包括依次连接的电源模块、开关柜模块和电脉冲局部放电检测模块;
[0007] 所述电源模块包括依次连接的电源控制模块、电源滤波器和无局放升压变器,所述开关柜模块包括柜体、超声波传感器、高频传感器、TEV传感器、视频监控系统和放电模型,所述超声波传感器、所述高频传感器、所述TEV传感器紧贴所述柜体的内壁设置,所述放电模型内置于所述柜体,所述视频监控系统设置于所述柜体,所述超声波传感器、所述高频传感器以及所述TEV传感器分别与所述电脉冲局部放电检测模块连接,所述放电模型的两端分别与所述电源模块的正负极连接;
[0008] 所述电源模块对输入的电进行过压/过流保护、滤波处理和电压调节处理,传输处理后的电至所述放电模型,所述放电模型模拟局部放电现象,所述超声波传感器、所述高频传感器、所述TEV传感器采集放电模型在局部放电过程中的传感参数,并将采集到的传感参数发送至所述电脉冲局部放电检测模块,所述视频监测系统采集放电模型模拟局部放过程中的图像数据,所述电脉冲局部放电检测模块根据接收到的传感参数,对所述放电模型模拟局部放电现象进行分析。
[0009] 本发明开关柜局部模拟放电检测装置,包括依次连接的电源模块、开关柜模块和电脉冲局部放电检测模块,开关柜模块包括柜体、超声波传感器、高频传感器、TEV传感器、视频监控系统和放电模型,电源模块输出稳定的电压至放电模型,放电模型在柜体内模拟开关柜局部放电现象,超声波传感器、高频传感器、TEV传感器采集放电模型在模拟开关柜局部放电现象中的各项参数,并采集到的参数发送至电脉冲局部放电检测模块,视频监控系统采集放电模型模拟局部放过程中的图像数据。整个装置,放电模型能够准确模拟出开关柜局部放电现象,各项传感设备准确采集各项参数,再由电脉冲局部放电检测模块分析,无需复杂的模拟检测操作,其检测效率高、能广泛模拟多种缺陷。
附图说明
[0010]图1为本发明开关柜局部模拟放电检测装置第一个实施例的结构示意图;
[0011]图2为本发明开关柜局部模拟放电检测装置第二个实施例的结构示意图;
[0012]图3为本发明开关柜局部模拟放电检测装置第三个实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0013] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下根据附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明,并不限定本发明。
[0014] 如图1所示,一种开关柜局部模拟放电检测装置,其特征在于,包括依次连接的电源模块100、开关柜模块200和电脉冲局部放电检测模块300 ;
[0015] 所述电源模块100包括依次连接的电源控制模块110、电源滤波器120和无局放升压变器130,所述开关柜模块200包括柜体210、超声波传感器220、高频传感器230、TEV传感器240、视频监控系统250和放电模型260,所述超声波传感器220、所述高频传感器230、所述TEV传感器240紧贴所述柜体210的内壁设置,所述放电模型260内置于所述柜体210,所述视频监控系统250设置于所述柜体210,所述超声波传感器220、所述高频传感器230以及所述TEV传感器240分别与所述电脉冲局部放电检测模块300连接,所述放电模型260的两端分别与所述电源模块100的正负极连接;
[0016] 所述电源模块100对输入的电进行过压/过流保护、滤波处理和电压调节处理,传输处理后的电至所述放电模型260,所述放电模型260模拟局部放电现象,所述超声波传感器220、所述高频传感器230、所述TEV传感器240采集放电模型260在局部放电过程中的传感参数,并将采集到的传感参数发送至所述电脉冲局部放电检测模块300,所述视频监测系统采集放电模型260模拟局部放过程中的图像数据,所述电脉冲局部放电检测模块300根据接收到的传感参数,对所述放电模型260模拟局部放电现象进行分析。
[0017] 本发明开关柜局部模拟放电检测装置,依次连接的电源模块、开关柜模块和电脉冲局部放电检测模块,开关柜模块包括柜体、超声波传感器、高频传感器、TEV传感器、视频监控系统和放电模型,电源模块输出稳定的电压至放电模型,放电模型在柜体内模拟开关柜局部放电现象,超声波传感器、高频传感器、TEV传感器采集放电模型在模拟开关柜局部放电现象中的各项参数,并采集到的参数发送至电脉冲局部放电检测模块,视频监控系统采集放电模型模拟局部放过程中的图像数据。整个装置,放电模型能够准确模拟出开关柜局部放电现象,各项传感设备准确采集各项参数,再由电脉冲局部放电检测模块分析,无需复杂的模拟检测操作,其检测效率高、能广泛模拟多种缺陷。[0018] 在具体实施例中,无局放升压变压器的具体参数性能如下:
[0019] 额定功率:3KVA;
[0020] 相数:单相;
[0021] 工作频率:50Hz;
[0022] 输入额定电压:200V;
[0023] 输出额定电压:50KV;
[0024] 100%额定电压下局放量:< 2PC ;
[0025] 在具体实施例中,电源控制模块具体参数性能如下:
[0026] 电压方式: 手动;
[0027] 额定容量:5 KVA ;
[0028] 工作频率:50Hz ;
[0029] 输入额定电压:220V;
[0030] 输出额定电压:250V;
[0031]局放量:SlPC ;
[0032] 具备过压、过流保护;
[0033] 在具体实施例中,电源滤波器具体参数性能如下
[0034] 额定容量:5KVA ;
[0035] 工作频率:50Hz ;
[0036] 输入额定电压:250V;
[0037] 输出额定电压:250V;
[0038] 滤波效果:≥20dB ;
[0039] 在具体实施例中,视频监测系统具体参数性能如下:
[0040] 通道数:2路;
[0041] 模式:红外;
[0042]最小分辨率:1024*768 ;
[0043] 供电方式:电池;
[0044] 具备自动记录、备份功能;
[0045] 实时影像传递。
[0046] 放电模块用于模拟局部放电现象,放电模块的选择可以根据实际需要模拟的放电现象进行选择,具体来说,放电模块主要包括:尖端放电:具备尖端锋锐度选择,尖端位置选择(高压侧低压侧),气隙放电:具备气隙大小数量选择,悬浮放电:具备悬浮物种类选择,金属颗粒放电:具备颗粒大小、种类、数量选择,沿面放电:具备材料选择。
[0047] 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。优选的,超声波传感器感应中心频率为40KHz,高频传感器感应频带:3M~30MHz,TEV传感器感应频带:3M~100MHz。
[0048] 如图2所示,在其中一个实施例中,所述开关柜局部模拟放电检测装置还包括耦合电容400,所述耦合电容400与所述电源模块100并联连接。
[0049] 耦合指信号由第一级向第二级传递的过程,从电路来说,总是可以区分为驱动电源和被驱动的负载。如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作。在本实施例中,增设耦合电容可以处理电路存在噪声电流,提高整个装置模拟检测的精度和准确度。
[0050] 在其中一个实施例中,所述柜体为环网柜柜体。
[0051] 如图3所示,在其中一个实施例中,所述开关柜局部模拟放电检测装置还包括,六氟化硫气压检测模块500和六氟化硫充放气接口 600,其中,所述六氟化硫气压检测模块500设置于所述环网柜柜体210,所述六氟化硫充放气接口 600内嵌于所述环网柜柜体210
的柜壁。
[0052] 六氟化硫具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能。其耐电强度为同一压力下氮气的2.5倍,击穿电压是空气的2.5倍,灭弧能力是空气的100倍,是一种优于空气和油之间的新一代超高压绝缘介质材料。六氟化硫以其良好的绝缘性能和灭弧性能,如:断路器、高压变压器、气封闭组合电容器、高压传输线、互感器等。在环网柜体中,增设六氟化硫气压检测模块和六氟化硫充放气接口,便于六氟化硫的直接检测和充放气,避免在检测过程中复杂的缺陷布置和充放气准备,提高了检测效率。
[0053] 在其中一个实施例中,所述耦合电容为无局放耦合电容器。
[0054] 具体来说,无局放耦合电容器具体参数如下:
[0055] 额定电容量:800PF;
[0056] 额定最高电压:100KV ;
[0057]分压比:986:1 ;
[0058] 100%额定电压下局放量:< 3PC ;
[0059] 如图3所示,在其中一个实施例中,所述开关柜局部模拟放电检测装置还包括阻抗检测模块700,所述阻抗检测模块700与所述耦合电容400串联,所述阻抗检测模块700与所述电脉冲局部放电检测模块300连接。
[0060] 阻抗检测模块能够检测电路中的阻抗,很好的保护整个电路。
[0061] 在其中一个实例中,所述电脉冲局部放电检测模块为电脉冲局部放电检测仪。
[0062] 局部放电检测器体积小、重量轻。该仪器是根据IEC(270)标准,利用脉冲电流法原理研制而成,并满足GB-7354-87、GB-1207-97、GB 一 1208 一 97中关于局部放电测试对测试仪器规定的技术要求。该仪器具有灵敏度高、放大器系统动态范围大、测试的试品范围广、操作简便等优点。并采用先进的抗干扰组件和独特的门显示电路,抗干扰能力强,并具有四种高频椭圆扫描。
[0063] 具体来说,电脉冲局部放电检测仪的参数优选如下:
[0064] 测量通道:2 ;
[0065] 检测灵敏度:0.1pc ;
[0066] 测量频带与截止频率:
[0067] 3dB带宽:10kHz〜500kHz,可多档任意组合;
[0068]低端分 10K、20K、40K,80K ;
[0069]高端分 100Κ、200Κ、300Κ, 500Κ ;[0070] 视在放电量Q的测量基本误差:
[0071] 线性度误差应不大于± (5% +0.1PC);
[0072] 量程换档误差应不大于± (5% +0.1PC);
[0073] 低重复率脉冲响应误差应不大于±5% ;
[0074] 正负脉冲响应的不对称度误差应不大于±5% ;
[0075] 脉冲分辨时间:脉冲分辨时间小于100 μ S ;
[0076] 稳定性:局部放电测量仪连续工作8小时后,注入恒定幅值的校准脉冲信号时,其脉冲响应值的变化应不超过±3% ;
[0077] 增益范围:一20dB ^ +40dB四档,可粗调细调;
[0078]采样精度:12Bit;
[0079] 外零标电压输入范围:AC10V~220V ;
[0080] 电压监测:有效值,10位Α/D精度;
[0081] 同步:内外可选,外同步:30~300Hz自动同步。 [0082] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种开关柜局部模拟放电检测装置,其特征在于,包括依次连接的电源模块、开关柜模块和电脉冲局部放电检测模块; 所述电源模块包括依次连接的电源控制模块、电源滤波器和无局放升压变器,所述开关柜模块包括柜体、超声波传感器、高频传感器、TEV传感器、视频监控系统和放电模型,所述超声波传感器、所述高频传感器、所述TEV传感器紧贴所述柜体的内壁设置,所述放电模型内置于所述柜体,所述视频监控系统设置于所述柜体,所述超声波传感器、所述高频传感器以及所述TEV传感器分别与所述电脉冲局部放电检测模块连接,所述放电模型的两端分别与所述电源模块的正负极连接; 所述电源模块对输入的电进行过压/过流保护、滤波处理和电压调节处理,传输处理后的电至所述放电模型,所述放电模型模拟局部放电现象,所述超声波传感器、所述高频传感器、所述TEV传感器采集放电模型在局部放电过程中的传感参数,并将采集到的传感参数发送至所述电脉冲局部放电检测模块,所述视频监测系统采集放电模型模拟局部放过程中的图像数据,所述电脉冲局部放电检测模块根据接收到的传感参数,对所述放电模型模拟局部放电现象进行分析。
2.根据权利要求1所述的开关柜局部模拟放电检测装置,其特征在于,还包括耦合电容,所述耦合电容与所述电源模块并联连接。
3.根据权利要求1或2所述的开关柜局部模拟放电检测装置,其特征在于,所述柜体为环网柜柜体。
4.根据权利要求3所述的开关柜局部模拟放电检测装置,其特征在于,还包括,六氟化硫气压检测模块和六氟化硫充放气接口,其中,所述六氟化硫气压检测模块设置于所述环网柜柜体,所述六氟化硫充放气接口内嵌于所述环网柜柜体的柜壁。
5.根据权利要求2所述的开关柜局部模拟放电检测装置,其特征在于,所述耦合电容为无局放耦合电容器。
6.根据权利要求2或5所述的开关柜局部模拟放电检测装置,其特征在于,还包括阻抗检测模块,所述阻抗检测模块与所述耦合电容串联,所述阻抗检测模块与所述电脉冲局部放电检测模块连接。
7.根据权利要求1或2所述的开关柜局部模拟放电检测装置,其特征在于,所述电脉冲局部放电检测模块为电脉冲局部放电检测仪。
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