采用TEV传感器的开关柜局部放电检测技术研究与实现

分析了开关柜内发生局部放电时柜体表面产生暂态地电压原理及TEV传感器设计原理。依据设计原理研制了一种TEV传感器,运用TEV传感器对3种典型开关柜缺陷模型进行了试验研究,并对放大检波前后的TEV信号进行了分析。基于所设计的TEV传感器、放大检波电路以及超声波法研制了一套开关柜局部放电检测装置,并运用该装置对多个变电站进行了实测。结果表明:TEV原始信号幅值低于100 m V,能量分布在3~200 MHz之间;所设计的放大检波电路提高了原始TEV信号的信噪比,降低了采集难度,试验研究和现场测试验证了该套检测装置的有效性。     

基于暂态地电压的开关柜局部放电仿真研究

分析了开关柜内部发生局部放电时,开关柜外表面暂态地电压的产生机理。基于有限积分方法,通过CST软件建立了开关柜仿真模型,研究了局部放电脉冲源的幅值、频率对TEV信号的影响。仿真结果显示:TEV信号的幅值与局部放电源的幅值成正比,局部放电源的频率越高,TEV信号越强;在开关柜表面传播时,不同探测点的TEV信号之间会有时延,提出了通过在开关柜表面布置多个TEV传感器,对开关柜内部局部放电源进行初步定位的方法。     

开关柜局部放电暂态对地电压传播特性的仿真分析

在带电条件下的局部放电检测是反映封闭开关柜内部绝缘状况的有效手段。为此,首先根据电磁学基本原理分析了暂态对地电压（transient earth voltages,TEV）的产生机理,然后利用XFDTD软件仿真分析了TEV幅值和脉宽与激励源脉冲幅值、脉冲宽度、检测距离之间的关系。仿真结果表明：TEV的幅值与局部放电源的...     

多面开关柜表面暂态对地电压的分布特性

根据暂态对地电压(transient earth voltage,TEV)的基本原理,运用时域有限差分法(finite-difference time-domain,FDTD),建立了三面并排连接的开关柜1:1精确模型,对三面并排开关柜外表面上分布的33个测量点的TEV分布特性进行仿真研究。结果表明,测量点靠近开关柜表面的缝隙处时可以获得较大的TEV幅值,TEV幅值随测量点与局部放电源之间距离的增大而减小。利用自制的TEV局部放电测试系统,对仿真结果进行验证,得到了较好的一致性,证明使用FDTD法仿真开关柜TEV信号分布特性的有效性。     

高压开关柜典型缺陷局部放电TEV特征的研究

高压开关柜局部放电会在其金属外壳上产生对地电位,称之为暂态对地电压(TEV),它是一种有效的局部放电检测手段,但是目前开关柜TEV信息只局限于平均幅值,缺少有效特性信息辨识开关柜的缺陷。为了得到更多的局部放电TEV特征信息,笔者研制了一套TEV传感器及检测系统,建立了开关柜TEV测量平台,采用TEV系统对3种典型开关柜放电模型进行了测量和分析,获取了典型缺陷放电情况下TEV的散点图和统计图谱。研究结果表明:所研制的TEV传感器(带宽为5 kHz~80 MHz)可以对放电脉冲信号具有良好的响应特性,经过与脉冲电流法对比得知,TEV作为检测手段可以有效地获取局部放电信息,同时保留了能够反映缺陷类型的放电特征;统计不同缺陷情况下局部放电TEV信息所得到的柱状图谱具有明显区别,TEV特征可以作为为开关柜缺陷识别的有效依据。     

开关柜局部放电检测技术应用

文中分析了一起典型的某变电站高压室内开关柜局部放电缺陷案例。通过暂态对地电压(TEV)、超声波测试数据较往年数据突增判定该高压室存在异常局部放电信号。为实现故障位置的精准定位,综合采取了暂态对地电压(TEV)定位法、超高频(UHF)局部放电检测与定位方法;结合该型号开关柜的内部结构给出了故障位置范围,并通过停电检查确认了缺陷诊断分析的正确性。测试表明:对于内部缺陷TEV检测较超声波检测灵敏;随着检测距离增大,UHF信号及TEV信号幅值均减小,可通过该原理进行局放源定位;随着检测距离增大,UHF信号及TEV信号到达时间变长。给同类案例的处理积累了经验。     

开关柜表面暂态地电压信号频谱特征

为指导暂态地电压(TEV)检测装置频段选择,研究了开关柜内部发生局部放电时,开关柜外表面暂态地电压信号的频域特性。基于有限积分方法研究了开关柜结构,表面缝隙尺寸和局放电流方向对暂态地电压信号频谱的影响。仿真结果显示:开关柜内部的结构会对表面的TEV信号能量分布产生明显的影响,TEV信号的频谱与开关柜自身的谐振频率密切相关;开关柜的缝隙尺寸及局放电流方向均会对TEV信号频谱的强度产生影响,但对频谱的分布影响较小。     

基于声电联合检测技术的高压开关柜局部放电缺陷分析及整改措施研究

利用带电检测技术可有效发现开关柜中的绝缘类缺陷,准确掌握开关柜运行状态。针对一起典型的10kV开关柜内部局部放电的案例,采用暂态地电压(TEV)检测技术、超声波(AE)检测技术及超高频(UHF)检测技术对开关柜进行检测,发现存在局放信号,通过信号分析和停电检查找出局部放电的原因并提出了相应的整改措施。得出的结论对开关柜的局部放电带电检测诊断和整改措施提供了可靠的指导。     

提高TEV法发现开关柜局部放电缺陷能力的研究

提出基于暂态地电压(TEV)原理的开关柜局部放电检测已开展多年,仍存在较大几率的缺陷漏检。特别是随着近一段时间临汾地区若干起开关柜严重事故的发生,阐述了在实践中如何更好地应用TEV法成为急需研究的问题。介绍了TEV的产生机理、方法特点,分析了TEV幅值与局部放电源的关系、开关柜表面TEV幅值的分布。同时,从检测方法、数据管理、缺陷判断等多个方面,探讨了TEV法在开关柜局电放电检测中的具体应用,达到提高发现缺陷能力的目的。     

基于多种检测技术的高压开关柜内部局部放电检测与分析

为实现高压开关柜的安全可靠运行,针对某开关柜内部局部放电的案例,采用暂态地电压(TEV)检测技术、超声波(AE)检测技术及特高频(UHF)检测技术对开关柜进行检测并发现存在局放信号;利用平分面法从横向、纵向及深度三维空间对局放源的位置进行了定位;依据相关的检测数据、讨论分析了局放的幅值、类型及原因,经处理后局放信号消失。研究表明:多种检测技术和超高频法定位技术对开关柜内部局部放电故障的检测和准确定位提供了现场应用基础。     

高压开关柜局部放电TEV信号传播衰减特性

高灵敏度状态感知是实现设备数字化运维的关键环节,也是实现设备状态分析与全生命周期管理的重要前提。局部放电暂态地电压(transient earth voltage,TEV)检测是实现开关柜绝缘状态感知的主要手段,其检测灵敏度受到放电类型与部位、检测位置的影响,目前缺乏系统研究。文中建立基于实测脉冲电流波形的时域有限差分法的电磁波仿真模型;分析局部放电脉冲电流波形上升沿时间、放电源位置及脉冲电流方向等因素对TEV幅值与衰减程度的影响;在实验室开展开关柜局部放电试验与TEV测量,得到影响TEV检测灵敏度的主要因素。结果表明,脉冲电流上升沿时间与放电源位置是影响开关柜局部放电信号幅值的主要因素。脉冲电流上升沿时间越长,TEV信号幅值越小,当2种脉冲电流波形上升沿时间相差10倍时,TEV幅值相差3.17~3.37倍;母排室局部放电的TEV衰减程度明显大于电缆室,前者衰减程度约为后者的9.5~10.0倍。该结论对检验TEV检测灵敏度具有参考价值。     

TEV与HFCT法测量开关柜局部放电的特性对比

探究了暂态对地电压(transient earth voltage,TEV)法对于开关柜局部放电现象的检测性能,并与脉冲电流检测的效果进行了对比.研究了二者对于不同类型局部放电的检出能力;分析了2种方法测量下4种局部放电PRPD(phase resolved partial discharge)图谱的相似性与差异;通过...     

基于TEV和AE的开关柜局部放电综合分析系统

在分析局部放电检测原理、方法和装置的基础上,采用暂态地电压和超声波联合检测的方法搭建了开关柜局部放电在线监测装置,开发了具备快速巡检和重症监护功能的综合分析软件,并在实际案例中进行了测试,验证了基于暂态地电压和超声波的开关柜局部放电综合分析系统的高准确性、高灵敏度和高抗干扰性。系统具有良好的便携性和灵活性,且具有开关柜全天候重症监护能力。     

一起10kV开关柜局部放电研究

试验人员在进行某站10 kV开关柜局放测试时,使用PDS-T90的地电波模式对高压室内开关柜进行TEV、超声、特高频信号普测,其中在多个开关柜发现特高频异常信号明显,于是使用PDS-G1500变电站局部放电检测与定位系统对相应开关柜特高频信号的性质进行判断,并追踪信号的来源。经过定位分析后确定放电位置并提出停电检修建议。经过检修班对相关开关柜现场停电检查,检查后对定位的位置进行查看发现明显的放电痕迹,放电为穿柜套管金属件与母线之间的悬浮电位放电,放电位置可见白色粉末和灼烧痕迹,检查结果初步验证了局放测试和定位的准确性。本次停电检查得到验证以及此类带电测试,对开关柜局放试验有较大的指导意义。     

10kV电缆接头局部放电趋势分析及预警方法研究

电缆接头是局部放电频发的位置,针对目前对局部放电趋势研究的不足和预警不及时的问题,提出了一种基于Mann-Kendall检验法和长短期神经网络(LSTM)的局部放电的趋势分析和预警方法。首先,为了清晰地揭示局部放电数据的趋势特征,文中采用Mann-Kendall检验法对采集的暂态地电压(TEV)数据进行处理,定量计算趋势变化及突变点检测。其次,文中提出基于Mann-Kendall检验法和LSTM算法的综合预警模型,该模型利用LSTM预测TEV序列幅值,并用Mann-Kendall计算预测值的趋势参数,通过综合考虑TEV幅值大小和趋势参数实现了电缆接头局部放电主动预警。算例结果表明,Mann-Kendall能清晰揭示局部放电变化趋势,LSTM对局部放电数据预测效果良好,基于二者构建的预警模型能较好地对局部放电进行预警。     

高压开关柜暂态对地电压局部放电检测设备性能的模拟信号注入法评测

根据2011年南方电网新版预试规程对于高压开关柜带电局放检测的要求,结合暂态对地电压法检测设备在选购时存在评测难、不易复测等问题,提出使用模拟信号注入方法,对暂态对地电压局放检测设备和定位设备进行了频带特性、脉冲数、频带一致性、定位准确率等技术参数实测。结果表明不同厂家的产品技术差异明显。并提出该方法作为实验室的测试与实际开关柜缺陷的实测配合,可为该类设备的测评选购提供技术支撑。     

基于穿心特高频传感的开关柜局部放电检测有效性试验

由于开关柜密封性好,以往常用的暂态地电压和超声波局部放电检测技术的有效性和灵敏度受到很大影响。本文提出一种新的局部放电检测技术,通过在带电显示装置信号线上加装特高频电流互感器(ultra-high frequency current transformer,UHFCT),耦合开关柜电气回路中的暂态电流信号,实现开关柜局部放电检测。在实验室搭建了基于开关柜带电显示装置的试验平台,设置了典型局部放电缺陷,采用UHFCT、高频电流互感器(high frequency current transformer,HFCT)、脉冲电流检测阻抗、特高频传感器(ultra-high frequency sensor,UHFS)等多种手段同时进行局部放电检测。对比发现,UHFCT检测效果优于HFCT和UHFS,其有效性和灵敏度得到充分验证。在开关柜中进行试点应用,UHFCT监测到典型局部放电信号。     

10kV配网开关柜局部放电带电检测应用

介绍一种基于超声波和TEV技术的开关柜局部放电检测、定位方法,并介绍其使用经验,包括现场测试点的选择,干扰的判断,数据判断,以及实际现场案例分析.     

高压开关柜绝缘性能检测与故障诊断技术研究

目前国内诊断开关柜的绝缘状况主要还是运用预防性局部放电试验,需要停电进行,由于预防性试验周期间隔可能较长,很难发现在两次预防性试验间隔之间发展起来的绝缘缺陷。介绍一种新型的高压开关柜绝缘性能检测与故障诊断技术,包括基于超声波和TEV检测方法的原理,应用这两种方法都可以在线检测绝缘性能,为电力设备的状态检修工作提供丰富的数据依据,全面保障高压开关柜的安全运行。