CN110208607B - 一种相对电容比的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种相对电容比的检测方法。本发明包括如下步骤：步骤(1)在各容性高压套管的末屏端耦合读取对地电流值，并选取其中一个点作为参照基准点CO，其余各点作为监测点CD；步骤(2)选取同一时间的对地电流值，计算相对电容比COR；步骤(3)根据一次高压变化率相同原则，根据相对电容比COR的变化判断相对电容的稳定性；如果相对电容比COR不变，则代表该套管的相对电容稳定性好，说明该监测点的绝缘状态佳；若相对电容比COR发生变化，则其稳定性明显变差，说明其套管其绝缘状态可能发生劣化。本发明解决了带电或者在线检测中无法通过电容变化判断介质绝缘状态的问题。

Description

一种相对电容比的检测方法
技术领域
本发明属于高压检测技术领域，具体涉及一种相对电容比的检测方法。
背景技术
容性套管是高压绝缘检测载体，其电容变化在一定程度上可反映其绝缘状态。目前，电容值检测是反映介质绝缘状态的主要方法之一，其原理是将试品与无介损的标准电容置于完全同一高压波形下，并比较两者之间的相对电容。
在停电检测中，电容值的检测一般属于常规检测项目。但在电网的带电或在线检测中，由于无法接入无损的标准电容，一般只能在末屏接地端耦合读取对地容性电流值，所以无法直接测量出电容值。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种相对电容比的检测方法，该检测方法解决了带电或者在线检测中无法通过电容变化判断介质绝缘状态的问题。
本发明旨在通过本站同压三相以及直联站同相不同监测点，进行同步检测套管末屏对地电流，并计算出各套管的相对电容比，同时监测这些相对电容比的变化，从而达到对绝缘状态的监测功能。
所述的相对电容比为各监测点与参考基准点在同一时刻的电容比(归一化)。假设选取其中一个监测点作为参考基准点并记为CO，其余监测点记为CD。以CO为参考基准，针对其余监测点CD，每个监测点CD在同一时刻分别与CO的比值进行归一化处理，计算方式为：
COR＝(C(D,t)/C(O,t)-C(D,1)/C(O,1))/(C(D,1)/C(O,1))
所述的COR为各监测点与基准点的相对电容比，C(D,t)为监测点D在t时刻的电容值，C(O,t)为参考基准点O在t时刻的电容值，C(D,1)为监测点D的首次电容值，C(O,1)为参考基准点O的首次电容值。
在交流电路中，电容中的电流的计算公式为I＝2πfCU，那么可推算出C＝I/2πfU，则C1/C2＝(I1/2πfU)/(I2/2πfU)＝I1/I2。
根据上述比值关系，可知C(D,t)/C(O,t)＝I(D,t)/I(O,t)且C(D,1)/C(O,1)＝I(D,1)/I(O,1)。
那么可推算出：相对电容比COR＝(C(D,t)/C(O,t)-C(D,1)/C(O,1))/(C(D,1)/C(O,1))＝(I(D,t)/I(O,t)-I(D,1)/I(O,1))/(I(D,1)/I(O,1))。
通过上述方式可知，相对电容比值实际计算等同于相对电流比，因此可通过检测到的电流数据计算出相对电容比，并通过相对电容比的变化可判断出该监测点的绝缘状态。
本发明方法的具体步骤为：
步骤(1)在各容性高压套管的末屏端耦合读取对地电流值，并选取其中一个点作为参照基准点CO，其余各点作为监测点CD；
设110kV变压器以母线与上下站进行连接，且高压侧连接的是220kV的变压器，低压侧连接的是35kV的变压器；选取7个点耦合读取对地电流，分别为参照基准点CO和监测点CD1～CD6；其中，CD1～CD3是高压侧的本站三相，参照基准点CO、监测点CD1和CD4～CD6是直联站的A相不同检测点；
步骤(2)选取同一时间的对地电流值，计算相对电容比COR，计算方法为：COR＝(C(D,t)/C(O,t)-C(D,1)/C(O,1))/(C(D,1)/C(O,1))＝(I(D,t)/I(O,t)-I(D,1)/I(O,1))/(I(D,1)/I(O,1))；
其中：COR为各监测点与基准点的相对电容比，C(D,t)为监测点D在t时刻的电容值，C(O,t)为参考基准点在t时刻的电容值，C(D,1)为监测点D的首次电容值，C(O,1)为参考基准点的首次电容值；
设参照基准点C0的首次t0时刻电流值、t1时刻以及t2时刻的电流值分别为a1mA、a2mA、a3mA；监测点CD1的首次电流值、t1时刻以及t2时刻的电流值分别为b1mA、b2mA、b3mA；监测点CD2的首次电流值、t1时刻以及t2时刻的电流值分别为c1mA、c2mA、c3mA；监测点CD3的首次电流值、t1时刻以及t2时刻的电流值分别为d1mA、d2mA、d3mA，根据电流值计算监测点的COR；
步骤(3)根据一次高压变化率相同原则，根据相对电容比COR的变化判断相对电容的稳定性；如果相对电容比COR不变，则代表该套管的相对电容稳定性好，说明该监测点的绝缘状态佳；若相对电容比COR发生变化，则其稳定性明显变差，说明其套管的绝缘状态可能发生劣化。
所述的对地电流值的获取方式如下：
在套管末屏端安装一个套管末屏传感器，耦合读取末屏对地电流信号。或通过在变压器的接地线上用高频传感器耦合读取末屏对地电流信号。
若监测点的相对电容比值保持为0，则代表该监测点的相对电容稳定性好，说明其套管绝缘状态佳；若监测点的相对电容的比值发生变化，则代表其稳定性明显变差，说明其套管的绝缘状态可能发生劣化。
本发明有益效果如下：
本发明旨在通过本站同压三相以及直联站同相不同监测点，进行同步检测套管末屏对地电流，并计算出各套管的相对电容比，同时监测这些相对电容比的变化，从而达到对绝缘状态的监测功能。本发明解决了带电或者在线检测中无法通过电容变化判断介质绝缘状态的问题。
附图说明
图1为本发明的检测实例；
图2为本发明参考基准点及监测点的数据实例。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明加以详细说明，应指出的是，所描述的实施例仅便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
在实际应用时，例如在同压侧的本站三相和直连站的同相不同检测点的各套管末屏端耦合读取对地电流，计算出各套管的相对电容比，并通过监测这些相对电容比的变化，从而实现对绝缘状态的监测功能。
本发明方法的具体步骤为：
步骤(1)在各容性高压套管的末屏端的接地回路加装传感器，并选取其中一个点作为参照基准点CO，其余各点作为监测点CD。
如图1所示，假设110kV变压器以母线与上下站进行连接，且高压侧连接的是220kV的变压器，低压侧连接的是35kV的变压器。例如，选取7个点耦合读取对地电流，分别为参照基准点CO和监测点CD1～CD6。其中，CD1～CD3是高压侧的本站三相，CO、监测点CD1和CD4～CD6是直联站的A相不同检测点。
步骤(2)根据标定有时间参数的数据，选取同一时间的对地电流数据计算相对电容比COR，计算方法为COR＝(C(D,t)/C(O,t)-C(D,1)/C(O,1))/(C(D,1)/C(O,1))＝(I(D,t)/I(O,t)-I(D,1)/I(O,1))/(I(D,1)/I(O,1))；
以参照基准点C0和监测点CD1～CD3为例，分别选取首次电流值、t1以及t2时刻的电流值，从而推算出相对电容比的变化。
如图2所示，参照基准点C0的首次电流值、t1以及t2时刻的电流值分别为2mA、2.5mA、3mA；监测点CD1的首次电流值、t1以及t2时刻的电流值分别为3mA、3.75mA、4.5mA；监测点CD2的首次电流值、t1以及t2时刻的电流值分别为4mA、5.1mA、6.3mA；监测点CD3的首次电流值、t1以及t2时刻的电流值分别为5mA、6.25mA、7.5mA。
那么，根据上述计算方式COR＝(C(D,t)/C(O,t)-C(D,1)/C(O,1))/(C(D,1)/C(O,1))＝(I(D,t)/I(O,t)-I(D,1)/I(O,1))/(I(D,1)/I(O,1))，可推算出在首次、t1以及t2时刻，监测点CD1的相对电容比值分别为0,0,0；监测点CD2的相对电容比分别为0,0.02,0.05；监测点CD3的相对电容比分别为0,0,0。
步骤(3)根据一次高压变化率相同原则，可通过相对电容比COR的变化判断相对电容的稳定性。
监测点CD1和CD3的相对电容比值保持为0，则代表这两个监测点的相对电容稳定性好，说明其套管绝缘状态佳；监测点CD2的相对电容的比值发生变化，则代表其稳定性明显变差，说明其套管的绝缘状态可能发生劣化。
根据上述的局放检测实例，可知通过耦合到的相对电流数据计算出相对电容比，并由相对电容比的变化可判断出该监测点的绝缘状态。通过此相对电容的检测方法，解决了在电网的带电或在线检测中无法根据电容变化判断其绝缘状态的问题，并能够监测这些相对电容值的变化，及时并准确地发现绝缘状态的变化。

Claims (4)

1.一种相对电容比的检测方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤(1)在各容性高压套管的末屏端耦合读取对地电流值，并选取其中一个点作为参照基准点CO，其余各点作为监测点；
设110kV变压器以母线与上下站进行连接，且高压侧连接的是220kV的变压器，低压侧连接的是35kV的变压器；选取7个点耦合读取对地电流，分别为参照基准点CO和监测点CD1～CD6；其中，CD1～CD3是高压侧的本站三相，参照基准点CO、监测点CD1和CD4～CD6是直联站的A相不同检测点；
步骤(2)选取同一时间的对地电流值，计算相对电容比COR，计算方法为：COR＝(C(D,t)/C(O,t)-C(D,1)/C(O,1))/(C(D,1)/C(O,1))＝(I(D,t)/I(O,t)-I(D,1)/I(O,1))/(I(D,1)/I(O,1))；
其中：COR为各监测点与基准点的相对电容比，C(D,t)为监测点D在t时刻的电容值，C(O,t)为参考基准点在t时刻的电容值，C(D,1)为监测点D的首次t0时刻电容值，C(O,1)为参考基准点的首次t0时刻电容值；
设参照基准点C0的首次t0时刻电流值、t1时刻以及t2时刻的电流值分别为a1mA、a2mA、a3mA；监测点CD1的首次t0时刻电流值、t1时刻以及t2时刻的电流值分别为b1mA、b2mA、b3mA；监测点CD2的首次t0时刻电流值、t1时刻以及t2时刻的电流值分别为c1mA、c2mA、c3mA；监测点CD3的首次t0时刻电流值、t1时刻以及t2时刻的电流值分别为d1mA、d2mA、d3mA，根据电流值计算监测点的COR；
步骤(3)根据一次高压变化率相同原则，根据相对电容比COR的变化判断相对电容的稳定性；如果相对电容比COR不变，则代表该套管的相对电容稳定性好，说明该监测点的绝缘状态佳；若相对电容比COR发生变化，则其稳定性明显变差，说明其套管的绝缘状态可能发生劣化。
2.根据权利要求1所述的一种相对电容比的检测方法，其特征在于所述的对地电流值的获取方式如下：
在套管末屏端安装一个套管末屏传感器，耦合读取末屏对地电流信号。
3.根据权利要求2所述的一种相对电容比的检测方法，其特征在于所述的对地电流值的获取方式如下：
通过在变压器的接地线上用高频传感器耦合读取末屏对地电流信号。
4.根据权利要求2或3所述的一种相对电容比的检测方法，其特征在于若监测点的相对电容比值保持为0，则代表该监测点的相对电容稳定性好，说明其套管绝缘状态佳；若监测点的相对电容的比值发生变化，则代表其稳定性明显变差，说明其套管的绝缘状态可能发生劣化。
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