CN115951177A - 一种特高压gis隔离开关气室局部放电的识别方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种特高压GIS隔离开关气室局部放电的识别方法和系统，包括：将三台外置特高频传感器布置于特高压GIS隔离开关的气室内，其中，第一传感器置于气室下部盆式绝缘子上端，第二传感器置于气室上部盆式绝缘子下端，第三传感器置于气室下部盆式绝缘子下端；当传感器与第二传感器接收到的局部放电时差在第一预设阈值范围内，且第一传感器与传感器接收到的局部放电时差大于第二预设阈值，且所述特高压GIS隔离开关的气室内的局部放电信号符合固体绝缘类放电特征，则确定特高压GIS隔离开关气室的投切电阻绝缘支撑杆或外护套与均压环之间存在局部放电。解决目前对特高压GIS隔离开关气室局部放电的判断方法的需求问题。
Description
技术领域
本发明涉及输变电设备状态传感领域，具体涉及一种特高压GIS隔离开关气室局部放电的识别方法和系统。
背景技术
气体绝缘开关设备GIS(Gas Insulated Switchgear)是电力系统的关键设备，其主要功能是切除电力系统故障和改变系统运行方式。随着我国电网规模增大，GIS绝缘放电故障频发，为此，现场通常采用GIS内置特高频(Ultra High Frequency，UHF)传感器检测GIS是否存在局部放电，进而判断GIS是否存在绝缘放电故障隐患，避免GIS故障。
在特高压GIS隔离开关分合母线时，由于隔离开关触头运动速度慢、灭弧性能较差，触头间会发生多次重燃，这种暂态过程产生的阶跃电压行波畸变后引起VFTO。目前超特高压系统中，普遍采用在隔离开关断口处并联分合闸电阻以限制VFTO的幅值和陡度。但是分合闸电阻操作机构结构复杂，存在较多局部放电隐患。迅速准确地确定GIS隔离开关气室内的局部放电位置，将极大地提升特高压GIS的运维水平。但是，目前尚缺乏一种特高压GIS隔离开关气室合闸电阻隔垫均压环局部放电的判断方法。
发明内容
为解决上述问题，1本发明提供一种特高压GIS隔离开关气室局部放电的识别方法，包括：
将三台外置特高频传感器布置于特高压GIS隔离开关的气室内，其中，第一外置特高频传感器置于所述气室下部盆式绝缘子上端，第二外置特高频传感器置于所述气室上部盆式绝缘子下端，第三外置特高频传感器置于所述气室下部盆式绝缘子下端；
当第一外置特高频传感器与第二外置特高频传感器接收到的局部放电时差在第一预设阈值范围内，且第一外置特高频传感器与第三外置特高频传感器接收到的局部放电时差大于第二预设阈值，且所述特高压GIS隔离开关的气室内的局部放电信号符合固体绝缘类放电特征，则确定特高压GIS隔离开关气室的投切电阻绝缘支撑杆或外护套与均压环之间存在局部放电。
进一步的，所述第一预设阈值范围，具体的为，1ns～6ns。
进一步的，所述第二预设阈值，为1ns。
进一步的，所述特高压GIS隔离开关的气室内的局部放电信号符合固体绝缘类放电特征，包括：
所述特高压GIS隔离开关的气室内的局部放电信号的放电相位稳定，存在极性效应、幅值具有分散性。
本发明同时提供一种特高压GIS隔离开关气室局部放电的识别系统，包括：
传感器模块，用于将将三台外置特高频传感器布置于特高压GIS隔离开关的气室内，其中，第一外置特高频传感器置于所述气室下部盆式绝缘子上端，第二外置特高频传感器置于所述气室上部盆式绝缘子下端，第三外置特高频传感器置于所述气室下部盆式绝缘子下端；
识别模块，用于当第一外置特高频传感器与第二外置特高频传感器接收到的局部放电时差在第一预设阈值范围内，且第一外置特高频传感器与第三外置特高频传感器接收到的局部放电时差大于第二预设阈值，且所述特高压GIS隔离开关的气室内的局部放电信号符合固体绝缘类放电特征，则确定特高压GIS隔离开关气室的投切电阻绝缘支撑杆或外护套与均压环之间存在局部放电。
本申请提供的一种特高压GIS隔离开关气室局部放电的识别方法和系统，解决新安装GIS交接试验中，缺乏有效的内置式UHF传感器灵敏性现场检验方法的问题，保障新安装GIS内置式UHF传感器的有效性，避免因传感器灵敏度不足导致的故障隐患漏报误报。解决GIS运行一段时间后，缺乏有效的内置式UHF传感器灵敏性现场检验方法的问题，及时掌握运行中GIS内置式UHF传感器的有效性，避免因传感器失效导致的故障隐患漏报误报。综上，本申请提供的方法和系统解决目前对特高压GIS隔离开关气室合闸电阻隔垫均压环局部放电的判断方法的需求问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种特高压GIS隔离开关气室局部放电的识别方法的流程示意图；
图2是本发明实施例涉及的外置特高频传感器布置位置示意图；
图3是本发明实施例外置特高频传感器典型原始信号图；
图4是本发明实施例外置特高频传感器典型PRPD-PRPS信号图；
图5是本发明实施例T0612C相闸刀气室综合监测图；3
图6是本发明实施例提供的一种特高压GIS隔离开关气室局部放电的识别系统的结构示意图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
图1是本发明实施例提供的一种特高压GIS隔离开关气室局部放电的识别方法的流程示意图，下面结合图1对本发明实施例提供的方法进行详细说明。
步骤S101，将三台外置特高频传感器布置于特高压GIS隔离开关的气室内，其中，第一外置特高频传感器置于所述气室下部盆式绝缘子上端，第二外置特高频传感器置于所述气室上部盆式绝缘子下端，第三外置特高频传感器置于所述气室下部盆式绝缘子下端。
为了判断特高压GIS隔离开关气室合闸电阻隔垫均压环的局部放电情况。首先，本发明规定了外置特高频传感器的布置方式。采用三台外置传感器对特高压GIS隔离开关气室进行局部放电监测。传感器A置于下部盆式绝缘子上端，传感器B置于上部盆式绝缘子下端，传感器C置于下部盆式绝缘子下端，具体布置方式见附图2。
步骤S102，当第一外置特高频传感器与第二外置特高频传感器接收到的局部放电时差在第一预设阈值范围内，且第一外置特高频传感器与第三外置特高频传感器接收到的局部放电时差大于第二预设阈值，且所述特高压GIS隔离开关的气室内的局部放电信号符合固体绝缘类放电特征，则确定特高压GIS隔离开关气室的投切电阻绝缘支撑杆或外护套与均压环之间存在局部放电。
所述第一预设阈值范围，具体的为，1ns～6ns。所述第二预设阈值，为1ns。
本发明提出了特高压GIS隔离开关气室投切电阻绝缘支撑杆或外护套与均压环之间存在局部放电的判据。
(1)局放信号时差特性满足要求。对于外置传感器A超过外置传感器B的局放信号时差1ns～6ns，且外置传感器A超过外置传感器C的局放信号时差1ns以上，时域特性图见附图3。
(2)局放信号频谱特征满足要求。隔离刀闸气室内特高频局部放电信号具备固体绝缘类放电特征，放电相位较稳定，极性效应明显，幅值有一定的分散性，其中一种可能的典型图谱见附图4。
特高频局放信号满足以上两个要求时，可认为是投切电阻绝缘支撑杆或外护套与均压环之间存在特高频信号，也就是特高压GIS隔离开关气室的投切电阻绝缘支撑杆或外护套与均压环之间存在局部放电。
本发明介绍了特高频外置传感器的布置方法以及局部放电的判断方法，具有现场可操作性强、判断准确、反应灵敏、易于实施等优点，可以广泛应用于特高压GIS隔离开关气室合闸电阻隔垫均压环的局部放电判断。具体应用的实施例如下：
2021年以来，特高压安吉站1000kVGIS局部放电在线监测OCU-19C传感器频繁发生局部放电告警，信号类型为绝缘类局部放电。专家团队对检测结果进行了分析，初步确认T0612闸刀C相气室存在绝缘类局部放电，并发现该信号自4月份以来呈现较强间隙性，每日最大局放事件次数变化(增加或减少)超过30％，需开展12小时的综合监测。
柔性专家团队对T0612C相闸刀进行了综合监测，未发现超声异常信号，12小时的综合监测中，共检测到114个GIS内部局放信号，基于以上信号进行时差定位统计，发现传感器A超前传感器B的期望值为1.37ns(0.411m)，传感器A超前传感器C的期望值为1.08ns(0.324m)，符合投切电阻绝缘护套与隔垫均压环间局部放电特高频信号时差特征(附图5)。
基于同一发明构思，本发明提供一种一种特高压GIS隔离开关气室局部放电的识别系统600，如图6所示，包括：
传感器模块6100，用于将将三台外置特高频传感器布置于特高压GIS隔离开关的气室内，其中，第一外置特高频传感器置于所述气室下部盆式绝缘子上端，第二外置特高频传感器置于所述气室上部盆式绝缘子下端，第三外置特高频传感器置于所述气室下部盆式绝缘子下端；
识别模块620，用于当第一外置特高频传感器与第二外置特高频传感器接收到的局部放电时差在第一预设阈值范围内，且第一外置特高频传感器与第三外置特高频传感器接收到的局部放电时差大于第二预设阈值，且所述特高压GIS隔离开关的气室内的局部放电信号符合固体绝缘类放电特征，则确定特高压GIS隔离开关气室的投切电阻绝缘支撑杆或外护套与均压环之间存在局部放电。
本申请提供的一种特高压GIS隔离开关气室局部放电的识别方法和系统，解决新安装GIS交接试验中，缺乏有效的内置式UHF传感器灵敏性现场检验方法的问题，保障新安装GIS内置式UHF传感器的有效性，避免因传感器灵敏度不足导致的故障隐患漏报误报。解决GIS运行一段时间后，缺乏有效的内置式UHF传感器灵敏性现场检验方法的问题，及时掌握运行中GIS内置式UHF传感器的有效性，避免因传感器失效导致的故障隐患漏报误报。综上，本申请提供的方法和系统解决目前对特高压GIS隔离开关气室合闸电阻隔垫均压环局部放电的判断方法的需求问题。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种特高压GIS隔离开关气室局部放电的识别方法，其特征在于，包括：
将三台外置特高频传感器布置于特高压GIS隔离开关的气室内，其中，第一外置特高频传感器置于所述气室下部盆式绝缘子上端，第二外置特高频传感器置于所述气室上部盆式绝缘子下端，第三外置特高频传感器置于所述气室下部盆式绝缘子下端；
当第一外置特高频传感器与第二外置特高频传感器接收到的局部放电时差在第一预设阈值范围内，且第一外置特高频传感器与第三外置特高频传感器接收到的局部放电时差大于第二预设阈值，且所述特高压GIS隔离开关的气室内的局部放电信号符合固体绝缘类放电特征，则确定特高压GIS隔离开关气室的投切电阻绝缘支撑杆或外护套与均压环之间存在局部放电。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设阈值范围，具体的为，1ns～6ns。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二预设阈值，为1ns。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特高压GIS隔离开关的气室内的局部放电信号符合固体绝缘类放电特征，包括：
所述特高压GIS隔离开关的气室内的局部放电信号的放电相位稳定，存在极性效应、幅值具有分散性。
5.一种特高压GIS隔离开关气室局部放电的识别系统，其特征在于，包括：
传感器模块，用于将将三台外置特高频传感器布置于特高压GIS隔离开关的气室内，其中，第一外置特高频传感器置于所述气室下部盆式绝缘子上端，第二外置特高频传感器置于所述气室上部盆式绝缘子下端，第三外置特高频传感器置于所述气室下部盆式绝缘子下端；
识别模块，用于当第一外置特高频传感器与第二外置特高频传感器接收到的局部放电时差在第一预设阈值范围内，且第一外置特高频传感器与第三外置特高频传感器接收到的局部放电时差大于第二预设阈值，且所述特高压GIS隔离开关的气室内的局部放电信号符合固体绝缘类放电特征，则确定特高压GIS隔离开关气室的投切电阻绝缘支撑杆或外护套与均压环之间存在局部放电。
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