CN105203930A - 一种用于高压开关柜的局部放电试验平台及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高压开关柜的局部放电试验平台及方法，试验平台包括工频交流电源、调压器、无晕试验变压器、耦合电容、分压器、超高频天线传感器、罗氏线圈、D-dot地场传感器、示波器，能够减少引入试验平台的电晕干扰信号，提高局部放电位置确定的准确性，而且，对放电量进行标定，然后分别用超高频天线传感器、罗氏线圈和D-dot电场传感器对局部放电缺陷的位置试验波形进行同时采集，通过分析，提高局部放电位置的准确性，具有良好的应用前景。

Description

一种用于高压开关柜的局部放电试验平台及方法

技术领域

本发明属于局部放电技术领域，具体涉及一种用于高压开关柜的局部放电试验平台及方法。

背景技术

高压开关柜是向配电网的直接设备，在电力系统中得到了广泛应用。由于和供电设备直接相关，高压开关柜若是发生故障造成停电事故带来的经济损失和社会损失会非常大，但是，由于高压开关柜内部空间狭小、零件繁多，结构复杂，绝缘距离小，容易发生绝缘缺陷，因此，如何对高压开关柜进行局部放电在线监测，能给高压开关柜的状态检修提供重要依据，提高开关柜试验检修效率，从而避免突发事故，以便提高供电质量。目前，用于高压开关柜的局部放电试验平台，引入试验设备的电晕干扰信号强，影响局部放电位置确定，而且，均是采用单一超高频方式进行局部放电测试，无法进行试验对比测试，提高局部放电位置的准确性。

发明内容

本发明所解决的技术问题是克服现有的高压开关柜的局部放电试验平台，引入试验设备的电晕干扰信号强，影响局部放电位置确定，而且，均是采用单一超高频方式进行局部放电测试，无法进行试验对比测试，提高局部放电位置的准确性的问题。本发明的用于高压开关柜的局部放电试验平台及方法，能够减少引入试验平台的电晕干扰信号，提高局部放电位置确定的准确性，而且，分别用超高频天线传感器、罗氏线圈和D-dot电场传感器对局部放电缺陷的位置试验波形进行同时采集，并对每次的放电量进行标定，通过对比不同传感器接收的局部放电的波形幅值，提高局部放电位置的准确性，具有良好的应用前景。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种用于高压开关柜的局部放电试验平台，其特征在于：包括工频交流电源、调压器、无晕试验变压器、耦合电容、分压器、超高频天线传感器、罗氏线圈、D-dot地场传感器、示波器，所述工频交流电源通过调压器与无晕试验变压器的输入端相连接，所述耦合电容、分压器依次并联在无晕试验变压器的输出端，所述无晕试验变压器的输出端给待检测的高压开关柜提供电源电压，所述超高频天线传感器、罗氏线圈、D-dot地场传感器分别安装在待检测的高压开关柜内，所述超高频天线传感器、罗氏线圈、D-dot地场传感器的输出端分别通过电缆与示波器相连接。

前述的用于高压开关柜的局部放电试验平台，其特征在于：所述无晕试验变压器的输出端还串联有保护电阻。

前述的用于高压开关柜的局部放电试验平台，其特征在于：所述工频交流电源通过调压器与无晕试验变压器的输入端相连接，连接导线采用直径为15mm的铜条。

前述的用于高压开关柜的局部放电试验平台，其特征在于：所述分压器与地线之间设有电压表。

前述的用于高压开关柜的局部放电试验平台，其特征在于：所述超高频天线传感器采用基于Koch边界的分形天线。

根据上述的用于高压开关柜的局部放电试验平台的试验方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤（1），对高压开关柜内的放电试品进行除尘、打磨和抛光处理，保证无毛刺，污秽，按照试验接线图对试验平台进行接线，并采用球形屏蔽罩和高压引线屏蔽的方式对高电位进行屏蔽；

步骤（2），测量高压开关柜内放电试品的起始放电电压U0及击穿电压Ub，测量方法为均匀缓慢升高压开关柜两端的高试验电压，当示波器开始出现放电脉冲时，记录此时的试验电压，为高压开关柜内放电试品的起始放电电压U0；继续缓慢加压，直至高压开关柜击穿，记录此时的试验电压，为高压开关柜内放电试品的的击穿电压Ub；

步骤（3），进行高压开关柜的局部放电试验，对高压开关柜内的局放波形进行采集，将试验电压升至1.5U0，保持10分钟，待放电稳定后，通过超高频天线传感器、罗氏线圈、D-dot地场传感器采集150组放电样本信号；

步骤（4），对高压开关柜的放电量进行标定，通过局放校准仪对高压开关柜内的放电试品输入参考放电脉冲，并通过波器测得此时罗氏线圈的电压，然后通过调节局放校准仪的参考放电脉冲的放电量，得到不同放电量下的罗氏线圈罗氏线圈的电压，得出两者的关系曲线，并拟合出在可接受误差范围内的放电量；

步骤（5），通过示波器分别对超高频天线传感器、罗氏线圈、D-dot地场传感器采集的试验波形进行同时采集，继续采集标定后的150组放电样本信号，比较步骤（3）的150组放电样本信号，分析得到在误差范围内的局部放电信号，确定局部放电的位置。

前述的用于高压开关柜的局部放电试验平台的试验方法，其特征在于：步骤（5），分析得到在误差范围内的局部放电信号，确定局部放电的位置，包括以下步骤，

（1）记录采集标定后的150组放电样本信号与步骤（3）的150组放电样本信号，局部放电的位置在误差范围1mm内，所有的放电样本信号；

（2），计算（1）中记录的所有的放电样本信号的平均值；

（3），通过平均值，确定局部放电的位置。

本发明的有益效果是：本发明的用于高压开关柜的局部放电试验平台及方法，能够减少引入试验平台的电晕干扰信号，提高局部放电位置确定的准确性，而且，对放电量进行标定，然后分别用超高频天线传感器、罗氏线圈和D-dot电场传感器对局部放电缺陷的位置试验波形进行同时采集，通过分析，提高局部放电位置的准确性，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明的用于高压开关柜的局部放电试验平台的系统框图。

图2是本发明的的用于高压开关柜的局部放电试验方法的流程图。

附图中标记的含义如下：

1：工频交流电源；2：调压器；3：无晕试验变压器；4：耦合电容；5：分压器；6：超高频天线传感器；7：罗氏线圈；8：D-dot地场传感器；9：示波器；10：待检测的高压开关柜；11：保护电阻；12：电压表。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。

本发明的用于高压开关柜的局部放电试验平台及方法，能够减少引入试验平台的电晕干扰信号，提高局部放电位置确定的准确性，而且，对放电量进行标定，然后分别用超高频天线传感器、罗氏线圈和D-dot电场传感器对局部放电缺陷的位置试验波形进行同时采集，通过分析，提高局部放电位置的准确性，如图1所示，本发明的用于高压开关柜的局部放电试验平台，包括工频交流电源1、调压器2、无晕试验变压器3、耦合电容4、分压器5、超高频天线传感器6、罗氏线圈7、D-dot地场传感器8、示波器9，所述工频交流电源1通过调压器2与无晕试验变压器3的输入端相连接，耦合电容4、分压器5依次并联在无晕试验变压器3的输出端，无晕试验变压器3的输出端给待检测的高压开关柜10提供电源电压，超高频天线传感器6、罗氏线圈7、D-dot地场传感器8分别安装在待检测的高压开关柜10内，超高频天线传感器6、罗氏线圈7、D-dot地场传感器8的输出端分别通过电缆与示波器9相连接。

所述无晕试验变压器3的输出端还串联有保护电阻11，能够保护无晕试验变压器3，防止其电流过高，烧坏无晕试验变压器3，且工频交流电源1通过调压器2与无晕试验变压器3的输入端相连接，连接导线采用直径为15mm的铜条，能够减少引入试验平台的电晕干扰信号，提高测试准确性。

所述分压器5与地线之间设有电压表12，用于调节待检测的高压开关柜10的输入电压。

所述超高频天线传感器6采用基于Koch边界的分形天线。

根据上述的用于高压开关柜的局部放电试验平台的试验方法，包括以下步骤，

步骤（1），对高压开关柜内的放电试品进行除尘、打磨和抛光处理，保证无毛刺，污秽，按照试验接线图对试验平台进行接线，并采用球形屏蔽罩和高压引线屏蔽的方式对高电位进行屏蔽；

步骤（2），测量高压开关柜内放电试品的起始放电电压U0及击穿电压Ub，测量方法为均匀缓慢升高压开关柜两端的高试验电压，当示波器开始出现放电脉冲时，记录此时的试验电压，为高压开关柜内放电试品的起始放电电压U0；继续缓慢加压，直至高压开关柜击穿，记录此时的试验电压，为高压开关柜内放电试品的的击穿电压Ub；

步骤（3），进行高压开关柜的局部放电试验，对高压开关柜内的局放波形进行采集，将试验电压升至1.5U0，保持10分钟，待放电稳定后，通过超高频天线传感器、罗氏线圈、D-dot地场传感器采集150组放电样本信号；

步骤（4），对高压开关柜的放电量进行标定，通过局放校准仪对高压开关柜内的放电试品输入参考放电脉冲，并通过波器测得此时罗氏线圈的电压，然后通过调节局放校准仪的参考放电脉冲的放电量，得到不同放电量下的罗氏线圈罗氏线圈的电压，得出两者的关系曲线，并拟合出在可接受误差范围内的放电量；

步骤（5），通过示波器分别对超高频天线传感器、罗氏线圈、D-dot地场传感器采集的试验波形进行同时采集，继续采集标定后的150组放电样本信号，比较步骤（3）的150组放电样本信号，分析得到在误差范围内的局部放电信号，确定局部放电的位置，分析得到在误差范围内的局部放电信号，确定局部放电的位置，包括以下步骤，

（1）记录采集标定后的150组放电样本信号与步骤（3）的150组放电样本信号，局部放电的位置在误差范围1mm内，所有的放电样本信号；

（2），计算（1）中记录的所有的放电样本信号的平均值；

（3），通过平均值，确定局部放电的位置。

综上所述，本发明的用于高压开关柜的局部放电试验平台及方法，能够减少引入试验平台的电晕干扰信号，提高局部放电位置确定的准确性，而且，对放电量进行标定，然后分别用超高频天线传感器、罗氏线圈和D-dot电场传感器对局部放电缺陷的位置试验波形进行同时采集，通过分析，提高局部放电位置的准确性，具有良好的应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种用于高压开关柜的局部放电试验平台，其特征在于：包括工频交流电源、调压器、无晕试验变压器、耦合电容、分压器、超高频天线传感器、罗氏线圈、D-dot地场传感器、示波器，所述工频交流电源通过调压器与无晕试验变压器的输入端相连接，所述耦合电容、分压器依次并联在无晕试验变压器的输出端，所述无晕试验变压器的输出端给待检测的高压开关柜提供电源电压，所述超高频天线传感器、罗氏线圈、D-dot地场传感器分别安装在待检测的高压开关柜内，所述超高频天线传感器、罗氏线圈、D-dot地场传感器的输出端分别通过电缆与示波器相连接。

2.根据权利要求1所述的用于高压开关柜的局部放电试验平台，其特征在于：所述无晕试验变压器的输出端还串联有保护电阻。

3.根据权利要求1所述的用于高压开关柜的局部放电试验平台，其特征在于：所述工频交流电源通过调压器与无晕试验变压器的输入端相连接，连接导线采用直径为15mm的铜条。

4.根据权利要求1所述的用于高压开关柜的局部放电试验平台，其特征在于：所述分压器与地线之间设有电压表。

5.根据权利要求1所述的用于高压开关柜的局部放电试验平台，其特征在于：所述超高频天线传感器采用基于Koch边界的分形天线。

6.基于权利要求1所述的用于高压开关柜的局部放电试验平台的试验方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤（1），对高压开关柜内的放电试品进行除尘、打磨和抛光处理，保证无毛刺，污秽，按照试验接线图对试验平台进行接线，并采用球形屏蔽罩和高压引线屏蔽的方式对高电位进行屏蔽；

步骤（2），测量高压开关柜内放电试品的起始放电电压U0及击穿电压Ub，测量方法为均匀缓慢升高压开关柜两端的高试验电压，当示波器开始出现放电脉冲时，记录此时的试验电压，为高压开关柜内放电试品的起始放电电压U0；继续缓慢加压，直至高压开关柜击穿，记录此时的试验电压，为高压开关柜内放电试品的的击穿电压Ub；

步骤（3），进行高压开关柜的局部放电试验，对高压开关柜内的局放波形进行采集，将试验电压升至1.5U0，保持10分钟，待放电稳定后，通过超高频天线传感器、罗氏线圈、D-dot地场传感器采集150组放电样本信号；

步骤（4），对高压开关柜的放电量进行标定，通过局放校准仪对高压开关柜内的放电试品输入参考放电脉冲，并通过波器测得此时罗氏线圈的电压，然后通过调节局放校准仪的参考放电脉冲的放电量，得到不同放电量下的罗氏线圈罗氏线圈的电压，得出两者的关系曲线，并拟合出在可接受误差范围内的放电量；

步骤（5），通过示波器分别对超高频天线传感器、罗氏线圈、D-dot地场传感器采集的试验波形进行同时采集，继续采集标定后的150组放电样本信号，比较步骤（3）的150组放电样本信号，分析得到在误差范围内的局部放电信号，确定局部放电的位置。

7.基于权利要求6所述的用于高压开关柜的局部放电试验平台的试验方法，其特征在于：步骤（5），分析得到在误差范围内的局部放电信号，确定局部放电的位置，包括以下步骤，

（1）记录采集标定后的150组放电样本信号与步骤（3）的150组放电样本信号，局部放电的位置在误差范围1mm内，所有的放电样本信号；

（2），计算（1）中记录的所有的放电样本信号的平均值；

（3），通过平均值，确定局部放电的位置。