CN110275096A - 绝缘子表面缺陷局部放电检测装置及检测方法 - Google Patents

绝缘子表面缺陷局部放电检测装置及检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110275096A
CN110275096A CN201910553997.6A CN201910553997A CN110275096A CN 110275096 A CN110275096 A CN 110275096A CN 201910553997 A CN201910553997 A CN 201910553997A CN 110275096 A CN110275096 A CN 110275096A
Authority
CN
China
Prior art keywords
insulator
partial discharge
voltage
signal
optical signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910553997.6A
Other languages
English (en)
Inventor
赵军平
吕滨
张乔根
姚劲松
杨虎臣
宋宁宁
罗永勤
申庆斌
翟永庆
李育灵
王婵琼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Xian Jiaotong University
Changzhi Power Supply Co of State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Xian Jiaotong University
Changzhi Power Supply Co of State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Xian Jiaotong University, Changzhi Power Supply Co of State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201910553997.6A priority Critical patent/CN110275096A/zh
Publication of CN110275096A publication Critical patent/CN110275096A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1218—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing using optical methods; using charged particle, e.g. electron, beams or X-rays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1245—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of line insulators or spacers, e.g. ceramic overhead line cap insulators; of insulators in HV bushings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

公开了绝缘子表面缺陷局部放电检测装置及检测方法，装置中，工频无局放电源提供高压电，限流电阻配置成限制闪络后的电流值，限流电阻的第一端连接工频无局放电源，第二端电连接腔体，检测阻抗配置成生成局部放电脉冲电压信号，腔体配置成密闭容纳待检测绝缘子，腔体电连接工频无局放电源使得高压电施加到绝缘子以生成局部放电，腔体包括绝缘气体，电‑光‑电转换系统包括将局部放电脉冲电压信号转变为随电压变化的光信号的电光转换单元和将随电压变化的光信号转变为电信号的光电转换单元，信号采集装置连接第一光电倍增管、第二光电倍增管和电‑光‑电转换系统以采集第一光信号、第二光信号和电信号。

Description

绝缘子表面缺陷局部放电检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及气体绝缘封闭组合电器(GIS)绝缘缺陷技术领域，特别是一种绝缘子表面缺陷局部放电检测装置及检测方法。
背景技术
气体绝缘封闭组合电器(GIS)，也称SF6封闭组合电器，广泛运用在电力系统中。盆式绝缘子作为GIS的重要组成部件，起到机械支撑、电气绝缘等作用，是GIS中最为薄弱的环节之一。研究表明，断路器或者隔离开关动作产生的金属微粒以及不当的安装过程引入的缺陷都会严重威胁GIS设备的安全稳定运行。
现有运行经验和试验研究表明，由于金属微粒缺陷导致的绝缘事故约占GIS总事故的35％。局部放电是检测潜在故障的主要方法，能够反映绝缘的劣化程度，避免或者减少GIS绝缘故障带来的损失。但目前缺乏全面检测局部放电的设备和方法，特别是不同高压、不同位置以及不同气压下的绝缘子缺陷的局部放电检测，以及无法快速地获得精确全面的放电特性，因此无法得到绝缘缺陷的准确缺陷数据。
在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的提出了一种绝缘子表面缺陷局部放电检测装置，其包括，
工频无局放电源，其提供高压电，
限流电阻，其配置成限制闪络后的电流值，所述限流电阻的第一端连接所述工频无局放电源，第二端电连接腔体，
检测阻抗，其配置成生成局部放电脉冲电压信号，所述检测阻抗的第一端串联耦合电容以连接所述限流电阻的第二端，所述检测阻抗的第二端接地，
腔体，其配置成密闭容纳待检测绝缘子，所述腔体电连接所述工频无局放电源使得高压电施加到所述绝缘子以生成局部放电，所述腔体包括绝缘气体，
第一光电倍增管，其朝向所述绝缘子并基于局部放电生成第一光信号，
第二光电倍增管，其朝向所述绝缘子并基于局部放电生成第二光信号，
电-光-电转换系统，其包括将所述局部放电脉冲电压信号转变为随电压变化的光信号的电光转换单元和将随电压变化的光信号转变为电信号的光电转换单元，电-光-电转换系统的一端连接所述检测阻抗，另一端连接信号采集装置，
信号采集装置，其连接所述第一光电倍增管、第二光电倍增管和电-光-电转换系统以采集第一光信号、第二光信号和所述电信号。
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置中，绝缘子表面缺陷局部放电检测装置还包括处理单元，其连接所述工频无局放电源和信号采集装置，其中，所述处理单元生成并发送高压电控制指令到所述工频无局放电源以生成预定高压电，响应于基于所述预定高压电采集的第一光信号、第二光信号和所述电信号，处理单元生成基于所述预定高压电的所述绝缘子的局部放电特性，所述局部放电特性包括局部放电时域波形图。
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置中，所述腔体包括用于导电的高压导杆和金属壳体，所述金属壳体包括用于调节绝缘气体气压的调节阀和石英观察窗，处理单元连接所述调节阀，所述处理单元生成并发送压力控制指令到所述调节阀以生成预定气压，响应于基于所述预定气压采集的第一光信号、第二光信号和所述电信号，处理单元生成基于所述预定气压的所述绝缘子的局部放电特性。
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置中，第一光电倍增管和/或第二光电倍增管可转动地朝向所述绝缘子的预定位置。
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置中，所述工频无局放电源包括用于控制高压电大小的控制台、变压器绕组和测量产生的高压电的电压测量绕组，所述控制台连接所述处理单元。
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置中，所述耦合电容包括无局放陶瓷电容，所述检测阻抗包括电阻电感网络，耦合电容串联检测阻抗支路与腔体并联并接地，所述第一光电倍增管和/或第二光电倍增管包括准直镜和光纤，局部放电产生的光信号经准直镜及光纤输入到所述第一光电倍增管和/或第二光电倍增管，所述信号采集装置包括示波器，所述绝缘子包括在其预定范围的缺陷区域。
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置中，处理单元包括数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA，处理单元包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。
根据本发明的另一方面，一种所述绝缘子表面缺陷局部放电检测装置的检测方法包括以下步骤，
第一步骤，工频无局放电源提供高压电，高压电施加到所述腔体使得待测绝缘子生成局部放电，
第二步骤，第一光电倍增管朝向所述绝缘子并基于局部放电生成第一光信号，第二光电倍增管朝向所述绝缘子并基于局部放电生成第二光信号，电-光-电转换系统基于局部放电脉冲电压信号生成电信号，
第三步骤，信号采集装置采集和处理第一光信号、第二光信号和所述电信号。
所述的检测方法中，第一步骤，缺陷模型粘附于绝缘子表面，并确定缺陷位置，将带有缺陷模型的绝缘子固定于腔体内的电极之间，封闭腔体，腔体内充预定气压的绝缘气体，调节工频无局放电源，不断升高电压，直至绝缘子闪络，记录电压为VF，以预定的步长逐级升压调节工频无局放电源的输出，确定其局部放电起始电压VI；
第二步骤，第一光电倍增管朝向所述绝缘子并基于局部放电生成第一光信号，第二光电倍增管朝向所述绝缘子并基于局部放电生成第二光信号，电-光-电转换系统基于局部放电脉冲电压信号生成电信号，根据VI和VF的值，在此区间确定若干电压值以测定不同电压下的局部放电特性。
所述的检测方法中，改变缺陷模型的位置或者改变腔体的气压，获得不同气压及不同缺陷位置下的局部放电特性，处理单元生成基于不同气压、缺陷位置和/或电压的所述绝缘子的局部放电特性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明装置通过电-光-电系统采集局部放电脉冲电流信号，能够避免直接采集脉冲电流信号期间绝缘子的偶然闪络事件造成的采集系统的损坏，避免设备损坏，减少经济损失，第一和第二光电倍增管系统可调节地聚焦于某一区域，能够对缺陷模型的放电位置进行定位，能够最大限度的减少测量期间的闪络对设备的损坏，能够全面地检测不同气压、缺陷位置和/或电压的所述绝缘子的局部放电特性。本发明通过调节电压幅值、缺陷模型的位置以及气压的高低，系统地研究不同外施条件下的局部放电光电信号的特征。本发明能够独立地调节电压、改变缺陷位置和气压等条件，具有可靠性高，功能全面，操作简单，便于推广等优点。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。
附图说明
通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
在附图中：
图1是根据本发明一个实施例的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置的结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的检测方法的步骤示意图。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。
为了更好地理解，如图1所示，一种绝缘子表面缺陷局部放电检测装置包括，
工频无局放电源1，其提供高压电，
限流电阻2，其配置成限制闪络后的电流值，所述限流电阻2的第一端连接所述工频无局放电源1，第二端电连接腔体5，
检测阻抗，其配置成生成局部放电脉冲电压信号，所述检测阻抗的第一端串联耦合电容3以连接所述限流电阻2的第二端，所述检测阻抗的第二端接地，
腔体5，其配置成密闭容纳待检测绝缘子6，所述腔体5电连接所述工频无局放电源1使得高压电施加到所述绝缘子6以生成局部放电，所述腔体5包括绝缘气体，
第一光电倍增管7，其朝向所述绝缘子6并基于局部放电生成第一光信号，
第二光电倍增管8，其朝向所述绝缘子6并基于局部放电生成第二光信号，
电-光-电转换系统9，其包括将所述局部放电脉冲电压信号转变为随电压变化的光信号的电光转换单元和将随电压变化的光信号转变为电信号的光电转换单元，电-光-电转换系统9的一端连接所述检测阻抗，另一端连接信号采集装置10，
信号采集装置10，其连接所述第一光电倍增管7、第二光电倍增管8和电-光-电转换系统9以采集第一光信号、第二光信号和所述电信号。
本发明的一个实施例中，工频无局放电源通过限流电阻2连接到耦合电容3及腔体5，将电压施加到实验模型6上，获得其局部放电特性。工频无局放电源1的作用是提供高电压，限流电阻2主要用于限制闪络后的电流值，减小电流对电源绕组的损伤。实验采用局部放电检测并联接法，耦合电容3及检测阻抗4串联并接地。局部放电经检测阻抗4转变为脉冲电压，经电-光-电转换系统9，输入到信号采集装置10中。
电-光-电转换系统9包括电光转换系统和光电转换系统，电光转换系统可以将检测阻抗4上的局部放电脉冲电压信号转变为随电压变化的光信号，然后经过光电转换系统再次转变为电信号，最终输入到信号采集装置10。腔体5是一段GTS试验段，内部充有绝缘气体，实验模型6置于实验腔体中。实验模型由绝缘子6及其表面附着的缺陷模型组成，第一和第二光电倍增管7、8可以通过腔体5的石英观察窗对缺陷模型不同位置的光信号进行采集，经信号电缆输入到信号采集系统10。最终，可以获得局部放电的电信号及光信号，进行局部放电光电联合诊断。
本发明的绝缘子6表面缺陷局部放电检测装置是一种局部放电特性研究的光电联合诊断平台，在一个实施例中，所述平台包括工频无局放电源1、实验腔体5、耦合电容3、检测阻抗4、电-光-电转换系统9、实验模型、光电倍增管系统和数据采集系统。所述工频无局放电源1包括控制台、变压器绕组，所述实验腔体5包括高压导杆及金属壳体，所述耦合电容3为无局放陶瓷电容，所述检测阻抗包括电阻电感网络，所述光电光转换系统包括电光转换及光电转换系统，所述实验模型包括支柱绝缘子6及缺陷模型，所述光电倍增管系统包括准直镜、光纤及光电倍增管，所述数据采集系统包括示波器及电脑采集系统。
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置优选实施例中，绝缘子表面缺陷局部放电检测装置还包括处理单元，其连接所述工频无局放电源1和信号采集装置10，其中，所述处理单元生成并发送高压电控制指令到所述工频无局放电源1以生成预定高压电，响应于基于所述预定高压电采集的第一光信号、第二光信号和所述电信号，处理单元生成基于所述预定高压电的所述绝缘子6的局部放电特性，所述局部放电特性包括局部放电时域波形图。
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置优选实施例中，所述腔体5包括用于导电的高压导杆和金属壳体，所述金属壳体包括用于调节绝缘气体气压的调节阀和石英观察窗，处理单元连接所述调节阀，所述处理单元生成并发送压力控制指令到所述调节阀以生成预定气压，响应于基于所述预定气压采集的第一光信号、第二光信号和所述电信号，处理单元生成基于所述预定气压的所述绝缘子6的局部放电特性。
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置优选实施例中，第一光电倍增管7和/或第二光电倍增管8可转动地朝向所述绝缘子6的预定位置。
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置优选实施例中，所述工频无局放电源1包括用于控制高压电大小的控制台、变压器绕组和测量产生的高压电的电压测量绕组，所述控制台连接所述处理单元。
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置优选实施例中，所述耦合电容3包括无局放陶瓷电容，所述检测阻抗包括电阻电感网络，耦合电容3串联检测阻抗支路与腔体5并联并接地，所述第一光电倍增管7和/或第二光电倍增管8包括准直镜和光纤，局部放电产生的光信号经准直镜及光纤输入到所述第一光电倍增管7和/或第二光电倍增管8，所述信号采集装置10包括示波器，所述绝缘子6包括在其预定范围的缺陷区域，处理单元包括数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA，处理单元包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置优选实施例中，所述工频无局放电源包括低压、高压绕组及接地外壳，通过限流电阻与实验模型连接，将电压施加于所述实验模型以获得其放电特性；
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置优选实施例中，所述腔体包括高低压电极与石英观察窗，用以放置如绝缘子的实验模型及观测局部放电光信号。
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置优选实施例中，所述耦合电容及检测阻抗用于进行局部放电的检测，局部放电脉冲电压信号自检测阻抗上取出。
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置优选实施例中，所述电-光-电转换系统包括电-光转换系统和光-电转换系统，用于将检测阻抗上取出的脉冲电压信号转变为光信号，然后再次转变为电信号。
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置优选实施例中，实验模型包括绝缘子及缺陷模型，置于腔体内。所述光电倍增管系统用于检测局部放电的光信号，能够聚焦于任意位置进行局部放电测试。所述信号采集系统包括信号电缆、局部放电检测仪及PC，用以呈现采集信号并进行进一步处理
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置优选实施例中，所述耦合电容、检测阻抗支路与实验腔体并联并接地，组成局部放电检测的并连接法回路，局部放电信号从检测阻抗上取出。
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置优选实施例中，光电倍增管系统包括光电倍增管、准直镜及光纤，将任意位置的光信号转换为电信号输入到信号采集系统。
所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置优选实施例中，所述工频无局放电源内部还包含电压测量绕组，能够对产生的高压进行测量。
如图2所示，一种所述绝缘子表面缺陷局部放电检测装置的检测方法包括以下步骤，
第一步骤S1，工频无局放电源1提供高压电，高压电施加到所述腔体5使得待测绝缘子6生成局部放电，
第二步骤S2，第一光电倍增管7朝向所述绝缘子6并基于局部放电生成第一光信号，第二光电倍增管8朝向所述绝缘子6并基于局部放电生成第二光信号，电-光-电转换系统9基于局部放电脉冲电压信号生成电信号，
第三步骤S3，信号采集装置10采集和处理第一光信号、第二光信号和所述电信号。
本发明的方法根据需求，通过控制台调节变压器的输出电压，将电压施加于实验模型上，获得不同电压下的局部放电特性。当实验模型出现局部放电时，局部放电脉冲电流信号自检测阻抗上取出，经电-光-电转换系统后输入到采集系统，由局部放电产生的光信号经准直镜及光纤输入到光电倍增管，然后接入信号采集系统。
所述的检测方法的一个实施方式中，根据需求调节外部高压源，将电压施加于所述实验模型以获得其放电特性；和/或，根据需求，调节无局放电源的输出电压，调节实验模型中缺陷的位置，反映不同的运行工况，还可调节气压的高低进行不同条件下局部放电光电特性的测量；得到绝缘子带表面缺陷在不同气压、不同缺陷位置以及不同电压下的局部放电特性。
所述的检测方法的一个实施方式中，方法包括如下步骤：
S1.将缺陷模型粘附于绝缘子表面，记录缺陷位置，将绝缘子及缺陷模型固定于实验腔体内的电极之间，封闭实验腔体；
S2.在实验腔体内充一定气压的绝缘气体，调节无局放电源，不断升高电压，直至绝缘子闪络，记录电压为VF；
S3.采用逐级升压法，选择合适的步长，调节无局放电源的输出，使得施加在实验模型上的电压逐渐升高，测量局部放电脉冲电流信号，确定其局部放电起始电压VI；
S4.根据VI和VF的值，在此区间确定若干电压值，用以测定不同电压下的局部放电特性，这里需要注意的是，电压的上限值不能无限靠近VF，否则绝缘子的闪络可能会导致电-光-电转换系统的损坏；
S5.调节无局放电源的输出电压，使得电压值分别为S4中的设定值，在每一电压下，测定局部放电的光电信息；
S6.改变缺陷模型的位置或者改变实验腔体的气压，重复S1-S5，可以获得不同气压及不同缺陷位置下的局部放电光电信息，获得不同条件下的局部放电特性。
局部放电起始电压VI与闪络电压VF存在一定的随机性，因此，在确定VI和VF的值时，需要进行多次测量，求取其平均值；另外在S4中确定若干电压值时，确定所施加的最高电压应与闪络电压VF留有足够的安全裕度，防止在侧定局部放电的过程中发生闪络，造成设备的损坏。
本方法可以方便地调节电压幅值、气压的高低、缺陷模型的位置，从而模拟不同的运行工况，获得不同条件下的局部放电光电特性。同时还可以获得局部放电起始电压以及闪络电压随气压及缺陷位置的变化规律。本发明方法通过采用控制变量法进行试验，方便对数据进行分析和比对，从而得到不同外施条件下的局部放电特性。
在本实施例中，对S2和S3步骤中的局部放电起始电压VI和闪络电压VF的确定进行了优化。由于放电的不确定性和随机性，局部放电起始电压和闪络电压具有随机性，因此针对局部放电起始电压和闪络电压可以分别采用多次测量的平均值，分别取其平均值作为局部放电起始电压和闪络电压。
光电倍增管的位置可以根据实验需求进行调节，从而获得不同位置的局部放电光信号，实现对局部放电的定位。
综上可见，本发明是可以通过调节无局放电源改变输出电压幅值，通过电-光-电转换系统9测量局部放电脉冲电流信号，通过光电倍增管测量不同位置的光信号。本发明具有可靠性高，构思新颖，功能全面，操作简单以及便于推广等优点。
所述的检测方法的一个实施方式中，第一步骤，缺陷模型粘附于绝缘子6表面，并确定缺陷位置，将带有缺陷模型的绝缘子6固定于腔体5内的电极之间，封闭腔体5，腔体5内充预定气压的绝缘气体，调节工频无局放电源1，不断升高电压，直至绝缘子6闪络，记录电压为VF，以预定的步长逐级升压调节工频无局放电源1的输出，确定其局部放电起始电压VI；
第二步骤，第一光电倍增管7朝向所述绝缘子6并基于局部放电生成第一光信号，第二光电倍增管8朝向所述绝缘子6并基于局部放电生成第二光信号，电-光-电转换系统9基于局部放电脉冲电压信号生成电信号，根据VI和VF的值，在此区间确定若干电压值以测定不同电压下的局部放电特性。
所述的检测方法的一个实施方式中，改变缺陷模型的位置或者改变腔体5的气压，获得不同气压及不同缺陷位置下的局部放电特性，处理单元生成基于不同气压、缺陷位置和/或电压的所述绝缘子6的局部放电特性。
工业实用性
本发明所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置及检测方法可以在GIS检测领域制造并使用。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种绝缘子表面缺陷局部放电检测装置，其包括，
工频无局放电源，其提供高压电，
限流电阻，其配置成限制闪络后的电流值，所述限流电阻的第一端连接所述工频无局放电源，第二端电连接腔体，
检测阻抗，其配置成生成局部放电脉冲电压信号，所述检测阻抗的第一端串联耦合电容以连接所述限流电阻的第二端，所述检测阻抗的第二端接地，
腔体，其配置成密闭容纳待检测绝缘子，所述腔体电连接所述工频无局放电源使得高压电施加到所述绝缘子以生成局部放电，所述腔体包括绝缘气体，
第一光电倍增管，其朝向所述绝缘子并基于局部放电生成第一光信号，
第二光电倍增管，其朝向所述绝缘子并基于局部放电生成第二光信号，
电-光-电转换系统，其包括将所述局部放电脉冲电压信号转变为随电压变化的光信号的电光转换单元和将随电压变化的光信号转变为电信号的光电转换单元，电-光-电转换系统的一端连接所述检测阻抗，另一端连接信号采集装置，
信号采集装置，其连接所述第一光电倍增管、第二光电倍增管和电-光-电转换系统以采集第一光信号、第二光信号和所述电信号。
2.如权利要求1所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置，其中，优选的，绝缘子表面缺陷局部放电检测装置还包括处理单元，其连接所述工频无局放电源和信号采集装置，其中，所述处理单元生成并发送高压电控制指令到所述工频无局放电源以生成预定高压电，响应于基于所述预定高压电采集的第一光信号、第二光信号和所述电信号，处理单元生成基于所述预定高压电的所述绝缘子的局部放电特性，所述局部放电特性包括局部放电时域波形图。
3.如权利要求2所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置，其中，所述腔体包括用于导电的高压导杆和金属壳体，所述金属壳体包括用于调节绝缘气体气压的调节阀和石英观察窗，处理单元连接所述调节阀，所述处理单元生成并发送压力控制指令到所述调节阀以生成预定气压，响应于基于所述预定气压采集的第一光信号、第二光信号和所述电信号，处理单元生成基于所述预定气压的所述绝缘子的局部放电特性。
4.如权利要求1所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置，其中，第一光电倍增管和/或第二光电倍增管可转动地朝向所述绝缘子的预定位置。
5.如权利要求2所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置，其中，所述工频无局放电源包括用于控制高压电大小的控制台、变压器绕组和测量产生的高压电的电压测量绕组，所述控制台连接所述处理单元。
6.如权利要求1所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置，其中，所述耦合电容包括无局放陶瓷电容，所述检测阻抗包括电阻电感网络，耦合电容串联检测阻抗支路与腔体并联并接地，所述第一光电倍增管和/或第二光电倍增管包括准直镜和光纤，局部放电产生的光信号经准直镜及光纤输入到所述第一光电倍增管和/或第二光电倍增管，所述信号采集装置包括示波器，所述绝缘子包括在其预定范围的缺陷区域。
7.如权利要求2所述的绝缘子表面缺陷局部放电检测装置，其中，处理单元包括数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA，处理单元包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。
8.一种权利要求1-7中任一项所述绝缘子表面缺陷局部放电检测装置的检测方法，其包括以下步骤，
第一步骤，工频无局放电源提供高压电，高压电施加到所述腔体使得待测绝缘子生成局部放电，
第二步骤，第一光电倍增管朝向所述绝缘子并基于局部放电生成第一光信号，第二光电倍增管朝向所述绝缘子并基于局部放电生成第二光信号，电-光-电转换系统基于局部放电脉冲电压信号生成电信号，
第三步骤，信号采集装置采集和处理第一光信号、第二光信号和所述电信号。
9.如权利要求8所述的检测方法，其中，第一步骤，缺陷模型粘附于绝缘子表面，并确定缺陷位置，将带有缺陷模型的绝缘子固定于腔体内的电极之间，封闭腔体，腔体内充预定气压的绝缘气体，调节工频无局放电源，不断升高电压，直至绝缘子闪络，记录电压为VF，以预定的步长逐级升压调节工频无局放电源的输出，确定其局部放电起始电压VI；
第二步骤，第一光电倍增管朝向所述绝缘子并基于局部放电生成第一光信号，第二光电倍增管朝向所述绝缘子并基于局部放电生成第二光信号，电-光-电转换系统基于局部放电脉冲电压信号生成电信号，根据VI和VF的值，在此区间确定若干电压值以测定不同电压下的局部放电特性。
10.如权利要求8所述的检测方法，其中，改变缺陷模型的位置或者改变腔体的气压，获得不同气压及不同缺陷位置下的局部放电特性，处理单元生成基于不同气压、缺陷位置和/或电压的所述绝缘子的局部放电特性。
CN201910553997.6A 2019-06-25 2019-06-25 绝缘子表面缺陷局部放电检测装置及检测方法 Pending CN110275096A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910553997.6A CN110275096A (zh) 2019-06-25 2019-06-25 绝缘子表面缺陷局部放电检测装置及检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910553997.6A CN110275096A (zh) 2019-06-25 2019-06-25 绝缘子表面缺陷局部放电检测装置及检测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110275096A true CN110275096A (zh) 2019-09-24

Family

ID=67962283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910553997.6A Pending CN110275096A (zh) 2019-06-25 2019-06-25 绝缘子表面缺陷局部放电检测装置及检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110275096A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111220883A (zh) * 2020-01-15 2020-06-02 西安交通大学 基于陡波电压的盆式绝缘子绝缘缺陷的检测方法及装置
CN111426917A (zh) * 2020-03-31 2020-07-17 西安交通大学 一种多个绝缘子放电检测系统
CN112014694A (zh) * 2020-08-18 2020-12-01 西安电子科技大学 气体绝缘组合电器的光信号传播特性测量系统及测量方法
CN112083296A (zh) * 2020-08-18 2020-12-15 西安交通大学 用于沿面闪络预放电的光电观测装置
CN112763843A (zh) * 2020-12-21 2021-05-07 西安交通大学 一种基于切比雪夫窗的电缆多段缺陷定位方法及装置
CN113009292A (zh) * 2021-02-25 2021-06-22 西安交通大学 局部放电微光光谱探测器
CN113155843A (zh) * 2021-03-15 2021-07-23 浙江大学 缺陷检测装置、方法及发光信号的获得方法
CN113702450A (zh) * 2020-05-22 2021-11-26 新疆金风科技股份有限公司 磁极覆层缺陷的检测方法及装置
CN113791318A (zh) * 2021-09-01 2021-12-14 上海交通大学 基于多光谱检测阵列的局部放电故障识别方法及系统

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103592585A (zh) * 2013-11-19 2014-02-19 西安永电电气有限责任公司 一种igbt功率模块局部放电位置的判断方法以及判断系统
CN103605060A (zh) * 2013-12-04 2014-02-26 国家电网公司 油浸倒置式电流互感器局部放电检测系统
CN104237746A (zh) * 2013-06-13 2014-12-24 成都昊地科技有限责任公司 用于电力设备的局部放电检测器
CN104280669A (zh) * 2013-07-01 2015-01-14 清华大学深圳研究生院 流注放电试验系统、方法、其流注产生装置和测量系统
CN105301465A (zh) * 2015-12-01 2016-02-03 武汉大学 一种直流气体绝缘电气设备局部放电分解模拟实验装置
CN105301462A (zh) * 2015-11-26 2016-02-03 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种ns级冲击电压下局部放电测量系统及方法
CN105606964A (zh) * 2015-11-27 2016-05-25 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种可同步现场冲击电压下光的电测量系统
CN105629139A (zh) * 2015-12-29 2016-06-01 武汉大学 一种气体绝缘电气设备局部放电多源联合监测实验装置
CN106680676A (zh) * 2016-12-28 2017-05-17 重庆大学 气固沿面放电试验流注监测及表面电位测量系统及方法
CN108152694A (zh) * 2018-02-01 2018-06-12 清华大学 一种gis盆式绝缘子局部放电检测方法
CN108459250A (zh) * 2018-05-02 2018-08-28 国家电网公司 一种冲击电压下局部放电反应信号检测系统

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104237746A (zh) * 2013-06-13 2014-12-24 成都昊地科技有限责任公司 用于电力设备的局部放电检测器
CN104280669A (zh) * 2013-07-01 2015-01-14 清华大学深圳研究生院 流注放电试验系统、方法、其流注产生装置和测量系统
CN103592585A (zh) * 2013-11-19 2014-02-19 西安永电电气有限责任公司 一种igbt功率模块局部放电位置的判断方法以及判断系统
CN103605060A (zh) * 2013-12-04 2014-02-26 国家电网公司 油浸倒置式电流互感器局部放电检测系统
CN105301462A (zh) * 2015-11-26 2016-02-03 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种ns级冲击电压下局部放电测量系统及方法
CN105606964A (zh) * 2015-11-27 2016-05-25 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种可同步现场冲击电压下光的电测量系统
CN105301465A (zh) * 2015-12-01 2016-02-03 武汉大学 一种直流气体绝缘电气设备局部放电分解模拟实验装置
CN105629139A (zh) * 2015-12-29 2016-06-01 武汉大学 一种气体绝缘电气设备局部放电多源联合监测实验装置
CN106680676A (zh) * 2016-12-28 2017-05-17 重庆大学 气固沿面放电试验流注监测及表面电位测量系统及方法
CN108152694A (zh) * 2018-02-01 2018-06-12 清华大学 一种gis盆式绝缘子局部放电检测方法
CN108459250A (zh) * 2018-05-02 2018-08-28 国家电网公司 一种冲击电压下局部放电反应信号检测系统

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111220883A (zh) * 2020-01-15 2020-06-02 西安交通大学 基于陡波电压的盆式绝缘子绝缘缺陷的检测方法及装置
CN111220883B (zh) * 2020-01-15 2021-04-13 西安交通大学 基于陡波电压的盆式绝缘子绝缘缺陷的检测方法及装置
CN111426917A (zh) * 2020-03-31 2020-07-17 西安交通大学 一种多个绝缘子放电检测系统
CN113702450A (zh) * 2020-05-22 2021-11-26 新疆金风科技股份有限公司 磁极覆层缺陷的检测方法及装置
CN112014694A (zh) * 2020-08-18 2020-12-01 西安电子科技大学 气体绝缘组合电器的光信号传播特性测量系统及测量方法
CN112083296A (zh) * 2020-08-18 2020-12-15 西安交通大学 用于沿面闪络预放电的光电观测装置
CN112763843A (zh) * 2020-12-21 2021-05-07 西安交通大学 一种基于切比雪夫窗的电缆多段缺陷定位方法及装置
CN113009292A (zh) * 2021-02-25 2021-06-22 西安交通大学 局部放电微光光谱探测器
CN113009292B (zh) * 2021-02-25 2021-12-28 西安交通大学 局部放电微光光谱探测器
CN113155843A (zh) * 2021-03-15 2021-07-23 浙江大学 缺陷检测装置、方法及发光信号的获得方法
CN113791318A (zh) * 2021-09-01 2021-12-14 上海交通大学 基于多光谱检测阵列的局部放电故障识别方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110275096A (zh) 绝缘子表面缺陷局部放电检测装置及检测方法
Meyer et al. Influence of impulse voltage repetition frequency on RPDIV in partial vacuum
Bartnikas A commentary on partial discharge measurement and detection
CN109633390A (zh) 一种水中针板电极放电冲击波测量装置及相应的方法
Khayam et al. Design of RC circuit as partial discharge detector
CN203811751U (zh) 一种基于对比拟合分析的电力设备局部放电实验系统
Romano et al. A new technique for partial discharges measurement under DC periodic stress
CN203191508U (zh) 一种基于暂态地电波的gis局部放电检测试验平台
US2948849A (en) Method and apparatus for measuring apparent corona charge
Morsalin et al. A comparative study of dielectric dissipation factor measurement under very low and power frequencies
Lühring et al. Influence of humidity on pulse shape parameters of positive corona discharges in air at DC voltage
CN217521298U (zh) 一种gis绝缘拉杆的局部放电测量设备及装置
Petit Comparison of PD amplitudes of stator bars taken with different instruments
Xu et al. Study of partial discharge activity by excess current
Bach et al. Comparative investigations of PD behaviour on an artificial accessory failure under medium test voltage AC, damped AC (DAC) and 0, 1-Hz-VLF
Paophan et al. Implementation of a Rogowski's coil for partial discharge detection
Corr et al. Partial discharge testing of defects in dielectric insulation under DC and voltage ripple conditions
Bach et al. Suitable voltage levels for on-site tests of MV and HV-cables with damped AC to detect service endangering defects
Arunachalam et al. Extended application for the impulse-based frequency response analysis: Preliminary diagnosis of partial discharges in transformer
Hantouche et al. Digital measurement of partial discharges in full-sized power capacitors
Osmokrovic et al. Transient electric field measurement in the liquid dielectrics using computerized laser tomography
Gupta et al. Modeling of calibration circuit for partial discharge measurement
CN216117357U (zh) 硅橡胶绝缘子老化程度标定系统
Gortschakow et al. Application of optical methods for diagnostics of partial discharges
Bilodeau et al. The design and application of a novel high-speed partial discharge diagnostic system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190924

RJ01 Rejection of invention patent application after publication