CN113740685A - 一种基于耦合电容技术的环网柜局部放电的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于耦合电容技术的环网柜局部放电的检测方法，包括低频电压检测和高频脉冲检测，将示波器与环网柜外表面的三相核相孔相连接，开启示波器并读取示波器的示数，对三相核相孔的交流电压进行检测，将与局放阻抗及频率都匹配的耦合传感器插入环网柜外表面的三相核相孔的内部，通过与局放阻抗及频率都匹配的耦合传感器配套的示波器观察三相核相孔的内部是否放电信号。通过环网柜外表面有一个三相核相孔，它通过耦合电容与环网柜内部的设备相连，环网柜内部发生局部放电时，信号会耦合到耦合电容上，耦合电容又和核相孔相连，通过仪器检测核相孔，对局放信号进行频率耦合，就可以检测柜内的局放情况，解决环网柜局放难以检测的难题。
Description
技术领域
本发明属于环网柜检测技术领域，具体涉及一种基于耦合电容技术的环网柜局部放电的检测方法。
背景技术
环网柜是一组高压开关设备装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。它被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。
电力设备局部放电带电检测已经是电力系统预防电气设备绝缘缺陷的有效手段，常用的检测方法有超高频、高频、超声波、暂态地电波等，但是这些检测手段都是间接的对电气设备进行带电检测，由于电气设备结构复杂，导致电磁波和声波在传输中的衰减也不相同，导致目前上述的几种检测手段不能也无法进行准确的校准，在日常局放检测中，环网柜因其柜体密闭性良好，柜内的局放信号不易透传，很难被检测到。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于耦合电容技术的环网柜局部放电的检测方法，解决了在日常局放检测中，环网柜因其柜体密闭性良好，柜内的局放信号不易透传，很难被检测到的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于耦合电容技术的环网柜局部放电的检测方法，包括以下步骤：
S1：低频电压检测：
A1：将示波器与环网柜外表面的三相核相孔相连接，开启示波器并读取示波器的示数，对三相核相孔的交流电压进行检测。
A2：将示波器所显示的三相核相孔的交流电压与三相核相孔的交流电压的正常值范围进行对比，判断环网柜的三相核相孔交流电压值是否正常。
A3：若该环网柜的三相核相孔交流电压值正常，则通过示波器对下一个环网柜的三相核相孔的交流电压进行检测，若该环网柜的三相核相孔交流电压值异常，则将示波器示数代入公式可知，主分压电容绝缘材料介电常数发生异常。
A4：根据A3步骤所得出的结论半段环网柜中耦合电容绝缘性能是否达标；
S2：高频脉冲检测。
A1：将与局放阻抗及频率都匹配的耦合传感器插入环网柜外表面的三相核相孔的内部。
A2：通过与局放阻抗及频率都匹配的耦合传感器配套的示波器观察三相核相孔的内部是否放电信号。
A3：若该环网柜的三相核相孔内部无放电信号，则通过局放阻抗及频率都匹配的耦合传感器对下一个环网柜的三相核相孔进行检测，若该环网柜的三相核相孔内部有放电信号，将示波器检测的放电信号与放电频率参数进行对比。
A4：可以根据A3步骤中对比的信号幅值来判断内部放电信号的强弱。
优选的，所述S1步骤中的A2步骤中三相核相孔的交流电压的正常值范围为30-60V。
优选的，所述S2步骤中A3步骤中放电频率参数为300-1500MHz。
优选的，所述S1步骤中A3步骤中的介电常数跟材料绝缘性能有关，且介电常数的参考值为：环氧树脂：3-4，空气：1.00585，水：70-80。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
环网柜外表面有一个三相核相孔，它通过耦合电容与环网柜内部的设备相连，环网柜内部发生局部放电时，信号会耦合到耦合电容上，耦合电容又和核相孔相连，通过仪器检测核相孔，对局放信号进行频率耦合，就可以检测柜内的局放情况，解决环网柜局放难以检测的难题。
附图说明
图1为本发明的低频电压检测电路示意图；
图2为本发明的高频脉冲检测等效电路示意图；
图3为本发明的高频脉冲检测三种回路电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方案中的附图，对本发明实施方案中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方案仅仅是本发明一部分实施方案，而不是全部的实施方案。基于本发明中的实施方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方案，都属于本发明保护的范围。
如图1-图3所示，一种基于耦合电容技术的环网柜局部放电的检测方法，包括以下步骤：
S1：低频电压检测：
A1：将示波器与环网柜外表面的三相核相孔相连接，开启示波器并读取示波器的示数，对三相核相孔的交流电压进行检测。
A2：将示波器所显示的三相核相孔的交流电压与三相核相孔的交流电压的正常值范围进行对比，三相核相孔的交流电压的正常值范围为30-60V，判断环网柜的三相核相孔交流电压值是否正常。
A3：若该环网柜的三相核相孔交流电压值正常，则通过示波器对下一个环网柜的三相核相孔的交流电压进行检测，若该环网柜的三相核相孔交流电压值异常，则将示波器示数代入公式可知，主分压电容绝缘材料介电常数发生异常，介电常数跟材料绝缘性能有关，且介电常数的参考值为：环氧树脂：3-4，空气：1.00585，水：70-80。
A4：根据A3步骤所得出的结论半段环网柜中耦合电容绝缘性能是否达标。
S2：高频脉冲检测：
A1：将与局放阻抗及频率都匹配的耦合传感器插入环网柜外表面的三相核相孔的内部。
A2：通过与局放阻抗及频率都匹配的耦合传感器配套的示波器观察三相核相孔的内部是否放电信号。
A3：若该环网柜的三相核相孔内部无放电信号，则通过局放阻抗及频率都匹配的耦合传感器对下一个环网柜的三相核相孔进行检测，若该环网柜的三相核相孔内部有放电信号，将示波器检测的放电信号与放电频率参数进行对比，放电频率参数为300-1500MHz。
A4：可以根据A3步骤中对比的信号幅值来判断内部放电信号的强弱。
实施例一
具体为低频电压检测，如图1所示，现场测得电压10-100V，求得正常情况下：电容分压比值＝V主/V次≈1000/1，电容容值比值＝电容分压比值＝C主/C次≈1/1000，电容计算：C＝εS/4πKd，ε介电常数跟材料绝缘性能有关，且介电常数的参考值为：环氧树脂：3-4，空气：1.00585，水：70-80。
实施例二
具体为高频脉冲检测，如图2和图3所示，图2中图b是图a的等值电路，它是一电感、电容并联电路，当电路谐振时，在Ct和Lm两端产生较高的谐振电压，当测量回路一经确定，测量回路的谐振电容便可求得，而且，测量系统的测量中心频率f0也是已知的，因此只要恰当选择测量阻抗电感值Lm，使时，便可达到足够高的测量灵敏度。高频脉冲检测法进行局部放电测量，其基本测试回路通常有三种：并联测试回路、串联测试回路和平衡回路，如图3所示，其中Cx：代表试品电容，Zm：代表检测阻抗，Ck：代表耦合电容，它的作用是为Cx与Zm之间提供一个低阻抗通道，Z：代表接在电源和测量回路间的低通滤波器，Z可以让工频电压作用到试品上，但阻止被测的高频脉冲或电源中的高频分量通过，a为并联回路，多用于试品电容Cx较大，试验电压下，试品工频电容电流超出检测阻抗Zm允许值，或试品有可能被击穿，或试品无法与地分开的情况。该测量回路应用较多，b为串联回路，多用于试品电容Cx较小，试验电压下，试品工频电容电流符合检测阻抗Zm允许值时，耦合电容Ck兼有滤波(抑制外部干扰)和提高测量灵敏度的作用，其效果随Cx/Ck的增大而提高，Ck也可以用高压引线的杂散电容Cs来代替。这样，可使线路更为简单，从而减少过多的高压引线和联接头，避免电晕干扰，该方法多用于220kV及以上的产品试验，试品的低压端必须与地绝缘，c为平衡测试回路，利用电桥平衡原理将外来干扰信号平衡掉，因而这种回路的抗干扰能力较强。但是，由于平衡测试回路，利用电桥的平衡条件和频率有关，因此有当Cx和Ck的电容量比较接近时，才有可能同时完全平衡掉各种外来干扰。平衡测试回路的灵敏度一般低于直接测试回路。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方案，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施方案进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种基于耦合电容技术的环网柜局部放电的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：低频电压检测：
A1：将示波器与环网柜外表面的三相核相孔相连接，开启示波器并读取示波器的示数，对三相核相孔的交流电压进行检测；
A2：将示波器所显示的三相核相孔的交流电压与三相核相孔的交流电压的正常值范围进行对比，判断环网柜的三相核相孔交流电压值是否正常；
A3：若该环网柜的三相核相孔交流电压值正常，则通过示波器对下一个环网柜的三相核相孔的交流电压进行检测，若该环网柜的三相核相孔交流电压值异常，则将示波器示数代入公式可知，主分压电容绝缘材料介电常数发生异常；
A4：根据A3步骤所得出的结论半段环网柜中耦合电容绝缘性能是否达标；S2：高频脉冲检测：
A1：将与局放阻抗及频率都匹配的耦合传感器插入环网柜外表面的三相核相孔的内部；
A2：通过与局放阻抗及频率都匹配的耦合传感器配套的示波器观察三相核相孔的内部是否放电信号；
A3：若该环网柜的三相核相孔内部无放电信号，则通过局放阻抗及频率都匹配的耦合传感器对下一个环网柜的三相核相孔进行检测，若该环网柜的三相核相孔内部有放电信号，将示波器检测的放电信号与放电频率参数进行对比；
A4：可以根据A3步骤中对比的信号幅值来判断内部放电信号的强弱。
2.根据权利要求1所述的一种基于耦合电容技术的环网柜局部放电的检测方法，其特征在于：所述S1步骤中的A2步骤中三相核相孔的交流电压的正常值范围为30-60V。
3.根据权利要求1所述的一种基于耦合电容技术的环网柜局部放电的检测方法，其特征在于：所述S2步骤中A3步骤中放电频率参数为300-1500MHz。
4.根据权利要求1所述的一种基于耦合电容技术的环网柜局部放电的检测方法，其特征在于：所述S1步骤中A3步骤中的介电常数跟材料绝缘性能有关，且介电常数的参考值为：环氧树脂：3-4，空气：1.00585，水：70-80。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006250772A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機の部分放電計測装置および回転電機の絶縁診断方法 |
| CN101769969A (zh) * | 2010-02-03 | 2010-07-07 | 清华大学 | 测量铁电材料压电常数回线和介电常数回线的装置和方法 |
| JP2011149896A (ja) * | 2010-01-25 | 2011-08-04 | Nissin Electric Co Ltd | 部分放電測定方法、標定方法およびその装置 |
| CN104677955A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-06-03 | 华中科技大学 | 一种非金属杂质检测方法 |
| US20190064243A1 (en) * | 2017-08-23 | 2019-02-28 | Ea Technology Limited | System and method for detecting partial discharge in a switchgear cabinet |
| CN210199237U (zh) * | 2019-06-20 | 2020-03-27 | 上海格鲁布科技有限公司 | 一种基于改造带电显示器的环网柜局部放电检测装置 |
| CN110927540A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-03-27 | 国网上海市电力公司 | 一种基于带电显示器的c-gis智能局部放电监测装置 |
| KR102148027B1 (ko) * | 2019-02-27 | 2020-08-25 | 광운대학교 산학협력단 | 칩리스 rfid 유전율 센서 시스템 |
| CN112051459A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-08 | 国网北京市电力公司 | 一种核相方法及具有双重核相功能的带电显示器 |
-
2021
- 2021-09-23 CN CN202111117627.1A patent/CN113740685A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006250772A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機の部分放電計測装置および回転電機の絶縁診断方法 |
| JP2011149896A (ja) * | 2010-01-25 | 2011-08-04 | Nissin Electric Co Ltd | 部分放電測定方法、標定方法およびその装置 |
| CN101769969A (zh) * | 2010-02-03 | 2010-07-07 | 清华大学 | 测量铁电材料压电常数回线和介电常数回线的装置和方法 |
| CN104677955A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-06-03 | 华中科技大学 | 一种非金属杂质检测方法 |
| US20190064243A1 (en) * | 2017-08-23 | 2019-02-28 | Ea Technology Limited | System and method for detecting partial discharge in a switchgear cabinet |
| KR102148027B1 (ko) * | 2019-02-27 | 2020-08-25 | 광운대학교 산학협력단 | 칩리스 rfid 유전율 센서 시스템 |
| CN210199237U (zh) * | 2019-06-20 | 2020-03-27 | 上海格鲁布科技有限公司 | 一种基于改造带电显示器的环网柜局部放电检测装置 |
| CN110927540A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-03-27 | 国网上海市电力公司 | 一种基于带电显示器的c-gis智能局部放电监测装置 |
| CN112051459A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-08 | 国网北京市电力公司 | 一种核相方法及具有双重核相功能的带电显示器 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 张金波 等: "基于脉冲电流法的高压开关柜局部放电在线监测装置的设计", 《自动化技术与应用》, vol. 37, no. 4, 25 April 2018 (2018-04-25), pages 100 - 105 * |
| 白鹭 等: "基于脉冲电流法的10kV开关柜局部放电检测装置的研发", 《山西电力》, no. 3, 30 June 2020 (2020-06-30), pages 23 - 26 * |
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