CN112485620A

CN112485620A - 一种开关柜局部放电综合检测评估方法及系统

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Publication number: CN112485620A
Application number: CN202011431590.5A
Authority: CN
Inventors: 程序; 康琦; 王超; 牛垣绗; 刘动; 赵瑞红; 张国瑞; 潘正阳; 胡宝玉; 李京南; 赵美佳
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; State Grid Beijing Electric Power Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; State Grid Beijing Electric Power Co Ltd
Priority date: 2020-12-08
Filing date: 2020-12-08
Publication date: 2021-03-12

Abstract

本发明公开了一种开关柜局部放电综合检测评估方法及系统，所述方法包括：1)检测开关柜暂态对地电压是否正常，若不正常转入步骤2)；2)同时分别对开关柜进行高频信号检测及超声波检测；若高频信号和/或超声波信号的检测结果不正常，则判断存在局部放电，确定局部放电位置后处理故障，结束；若高频信号和超声波信号的检测结果正常，则转入步骤3)；3)进行开关柜暂态对地电压检测，判断步骤1)是否为误判，若不是误判，转入步骤2)。本发明通过检测地电波及超声波且可配合传感器检测高频信号。使用高频检测法、暂态地电压检测技术和超声波法三种方法协同工作，能够快速、准确定位局部放电位置。

Description

一种开关柜局部放电综合检测评估方法及系统

技术领域

本发明属于电力检测技术领域，具体涉及一种开关柜局部放电综合检测评估方法及系统。

背景技术

高压开关设备是电力系统中重要的控制和保护设备，在所有开关设备中，配电电压等级所占数量最多。由于开关柜内部装有电缆接头、套管、避雷器、电流互感器、电压互感器、高压开关等多种一次配电设备，其运行状态对配网运行可靠性和安全性有很大影响。

电力系统/配电电压等级开关事故绝大多数由绝缘故障导致，电气绝缘的破坏或局部老化多数是从局部放电开始的，它会导致绝缘寿命迅速降低，最终影响设备安全运行。现有技术的开关柜局部放电检测方法存在一定局限性，不够全面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开关柜局部放电综合检测评估方法及系统，以解决现有技术中开关柜局部放电检测方法不全面的问题。

为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种开关柜局部放电综合检测评估方法，包括：

1)检测开关柜暂态对地电压是否正常，若不正常转入步骤2)；

2)同时分别对开关柜进行高频信号检测及超声波检测；

若高频信号和/或超声波信号的检测结果不正常，则判断存在局部放电，确定局部放电位置后处理故障，结束；

若高频信号和超声波信号的检测结果正常，则转入步骤3)；

3)进行开关柜暂态对地电压检测，判断步骤1)是否为误判，若不是误判，转入步骤2)。

具体的，所述步骤1)中，采用暂态地电压检测技术检测开关柜暂态对地电压。

具体的，所述步骤1)中，采用地电波传感器进行开关柜暂态对地电压检测。

具体的，所述步骤2)中，采用高频检测法和超声波法进行高频信号检测及超声波检测。

具体的，所述步骤2)中，采用HFCT传感器进行高频信号检测。

具体的，所述步骤2)中，采用超声波传感器进行超声波检测。

本发明的另一个技术方案是：

一种开关柜局部放电综合检测评估系统，用于所述的开关柜局部放电综合检测评估方法，包括地电波传感器、HFCT传感器和超声波传感器；所述地电波传感器用于检测开关柜暂态对地电压，所述HFCT传感器用于进行高频信号检测，所述超声波传感器用于进行超声波检测。

本发明的有益效果如下：

本发明可用于高电压开关柜的局部放电检测，通过检测地电波及超声波且可配合传感器检测高频信号。使用高频检测法(HFCT)、暂态地电压检测技术(TEV)和超声波法三种方法协同工作，能够快速、准确定位局部放电位置。能够灵活运用于各种场景。在开关柜使用过程中能够准确判别绝缘早期劣化，大大提高了配网运行状态的可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明方法的逻辑原理图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

TEV(暂态地电压检测技术)，通过检测柜体外部产生的放电信号来确定局部放电的位置。

HFCT(高频检测法)，通过检测局部放电发生时产生的电磁波来确定局部放电位置。

超声波法，通过检测局部放电产生的超声信号来确定其位置。

本发明实施例基于以上三种方法，提出了一种基于TEV+HFCT+超声波的开关柜局部放电综合检测评估方法及系统，同时使用TEV法、HFCT法、超声波检测法三种方法检测局部放电，并将检测结果传送到主站进行分析处理。

如图1所示，一种开关柜局部放电综合检测评估方法，包括：

1)采用暂态地电压检测技术，利用地电波传感器，检测开关柜暂态对地电压是否正常，若不正常转入步骤2)；

2)采用高频检测法和超声波法，利用HFCT传感器和超声波传感器同时分别对开关柜进行高频信号检测及超声波检测；

若高频信号和超声波信号的检测结果正常，则转入步骤3)；

本发明的另一个技术方案是：

本发明实施例的技术原理如下：

当局部放电发生后，开关柜内会产生电磁波，在金属内壁形成趋肤效应并沿着金属面传播，同时在金属表面产生暂态地电压。采用地电波传感器对暂态低电压信号进行检测，以判断开关柜内局部放电缺陷。通过此方法检测出产生局部放电的开关柜的范围。

局部放电发生时，其温度将超出环境温度，等这些气体冷却后开始收缩则会产生后续波，后续波的频率和强度比低，有很宽的频带且衰减较大。通过超声波传感器在范围内通过测量超声波是否异常，确定局放位置。

当局部放电发生在电力线缆上时，采用HFCT传感器安装在不同的位置，采集高频电流信号以此判断发生在电力线缆上的局部放电。

总结：考虑到不同检测方法对开关柜不同局放类型检测有一定的局限性，单一检测手段也不能全面、客观、真实地反映开关柜的故障状况。因此通过采用基于TEV、HFCT、超声波多种检测方法的综合局放检测系统，通过对三种检测信号放电幅值比对、谱图相位解析，分析其放电类型。利用放电时产生的电磁波在空间传播的时延分析,结合检测设备内部物理结构，对故障进行精确定位。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims

1.一种开关柜局部放电综合检测评估方法，其特征在于，包括：

1)检测开关柜暂态对地电压是否正常，若不正常转入步骤2)；

2)同时分别对开关柜进行高频信号检测及超声波检测；

若高频信号和超声波信号的检测结果正常，则转入步骤3)；

2.根据权利要求1所述的开关柜局部放电综合检测评估方法，其特征在于，所述步骤1)中，采用暂态地电压检测技术检测开关柜暂态对地电压。

3.根据权利要求2所述的开关柜局部放电综合检测评估方法，其特征在于，所述步骤1)中，采用地电波传感器进行开关柜暂态对地电压检测。

4.根据权利要求1所述的开关柜局部放电综合检测评估方法，其特征在于，所述步骤2)中，采用高频检测法和超声波法进行高频信号检测及超声波检测。

5.根据权利要求4所述的开关柜局部放电综合检测评估方法，其特征在于，所述步骤2)中，采用HFCT传感器进行高频信号检测。

6.根据权利要求4所述的开关柜局部放电综合检测评估方法，其特征在于，所述步骤2)中，采用超声波传感器进行超声波检测。

7.一种开关柜局部放电综合检测评估系统，用于权利要求1所述的开关柜局部放电综合检测评估方法，其特征在于，包括地电波传感器、HFCT传感器和超声波传感器；所述地电波传感器用于检测开关柜暂态对地电压，所述HFCT传感器用于进行高频信号检测，所述超声波传感器用于进行超声波检测。