开关柜绝缘缺陷暂态地电压检测技术研究

暂态地电压(transient earth voltage,TEV)方法凭借灵敏度高、抗干扰能力强、非入侵等优点在配网开关柜带电检测中得到越来越多运用。文中在充分分析开关柜实际运行故障案例以及TEV实际检测效果的基础上,设计了绝缘内部气隙放电、沿面放电、悬浮电位放电、针尖电晕放电这4种开关柜典型局部放电缺陷模型。分别进行加压实验并使用TEV传感器连接示波器、手持式TEV测试仪2种方式检测。分析了不同缺陷放电的TEV时域波形及PRPD图谱,研究结果表明:TEV对不同放电故障的灵敏度不同;对4类局放缺陷的放电量、放电波形、TEV时域波形和PRPD图谱具有较好识别性;使用CST软件仿真以及试验方法研究了开关柜检测位置不同对检测结果的影响,TEV时域波形和手持式TEV检测仪结果均呈现一定规律性。研究对开关柜状态检修以及TEV方法理论研究具有较大意义。     

基于TEV法的开关柜局部放电带电检测试验研究

介绍开关柜试验模型系统结构和接线图,分析在针板放电、内部放电、沿面放电、悬浮放电等4种局部放电模型下,TEV检测系统输出值和脉冲电流法检测放电量幅值之间的对应关系,试验结果表明TEV法与脉冲电流法有良好的相关性,TEV法对开关柜局部放电有一定预防作用。     

基于脉冲电流法和TEV的开关柜局部放电检测研究

为研究高压开关柜内部局部放电检测方法的有效性,利用35 k V智能试验开关柜,在其内部设置高压导体尖端缺陷,运用脉冲电流法和暂态对地电压法(TEV)进行局部放电检测,并通过TEV法进行局部放电源的定位。经现场实际应用可知,脉冲电流法和TEV法是检测开关柜局部放电的有效方法,且两种方法需要配合来综合确认;脉冲电流法抗干扰能力差,TEV法抗干扰能力强,对局部放电源准确定位和能够不停电检测局部放电。     

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...     

开关柜局部放电检测分析

在理论分析脉冲电流法和TEV检测法的检测特性的基础上,实验研究在模拟开关柜运行有电磁干扰的工况下,局部放电量pC值与TEV检测的dB值的关系,为现场开关柜局部放电检测和评价提供依据。     

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。     

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。     

开关柜局部放电暂态地电波(TEV)传播特性的实验研究

为探究TEV信号的传播特性,通过标准局部放电源来模拟TEV信号在实体开关柜中进行实验研究,分析了TEV信号在开关柜内部及不同开关柜之间的传播特性。实验结果表明,在开关柜同一隔室,随着距离的增加,检测点处的TEV信号幅值越来越小。不同隔室之间由于金属隔板的影响TEV信号幅值减小的幅度更快;TEV信号在不同开关柜之间的传播遵循连通的路径作为传播通道。多个检测探头接收到的TEV信号的起始幅值大小和先后顺序能够实现局部放电源的定位。     

开关柜局部放电暂态对地电压的分布特性研究

暂态对地电压技术在高压开关柜局部放电带电检测中越来越重要,因此需要对如何更好应用TEV技术展开研究。在分析TEV技术原理的基础上,运用时域有限差分法对金属柜体的暂态对地电压进行了仿真分析,并通过开关柜局部放电TEV信号实测对仿真结果验证,两者具有较好的一致性,说明该方法仿真分析开关柜TEV幅值分布特性的可行性。基于上述方法,对典型高压开关柜外表面上布置的42个测试点的TEV信号进行仿真分析,结果表明:TEV幅值随着传感器与放电源之间距离的增大而减小;传感器靠近柜体表面电磁波的不连续处,可获取较大的TEV幅值;独立开关柜之间的相互电磁干扰小。为TEV法在开关柜局部放电带电检测中的更好运用提供了理论依据。     

高压开关柜局部放电暂态地电压与放电源特性的关系研究

暂态地电压法已广泛应用于高压开关柜的局部放电检测中,主要是通过检测获得局部放电幅值和脉冲数。然而,在缺陷严重程度和缺陷性质的诊断以及缺陷定位方面的效果及实用性还有待进一步评估。通过建立开关柜模型以及放电模型,仿真研究了开关柜外表面不同位置的暂态地电压幅值与放电源脉冲宽度和强度的关系。结果表明暂态地电压法适宜于诊断缺陷的严重程度,而对于缺陷性质诊断及缺陷定位却效果较差。     

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。     

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...     

长段电缆中局部放电脉冲信号的传输特性及耦合研究

局部放电测量广泛应用于各种电力设备的绝缘状况诊断中,对于XLPE电缆,局部放电可以检测到各种绝缘缺陷,例如电缆加工、运行以及安装过程中的人为缺陷,以及绝缘层中的气隙和电树枝老化。然而,当局部放电脉冲在电缆中传播时,由于衰减的原因,脉冲波形发生了变化。因此,对于电缆局部放电测量,了解局部放电脉冲在电缆中传播时的变化规律是非常关键的,因此本文针对电缆局部放电脉冲传播时,脉冲波形的变化进行了深入分析,并且讨论的了不同耦合带宽对信号检测的影响,得出：当电缆发生局部放电时,脉冲信号幅值随着传播距离的增加迅速衰减,但脉冲视在放电量衰减幅度相对较小;同时,宽带耦合具有较高的灵敏度,但是其电荷校准曲线误差较大,并且会导致信噪比降低,缺陷检出度下降;窄带耦合虽然能够获得较为准确地电荷校准曲线,却会导致脉冲波形发生叠加,影响故障点定位;所以,在实际应用中,需要根据实际需求,确定检测带宽。     

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。     

GIS局部放电特高频在线监测系统传感器配置方案研究

笔者通过在一个220 kV GIS线变间隔断路器气室、母线气室和进线气室安装尖刺故障模型,在盆式绝缘子和绝缘衬垫上进行检测,验证了特高频传感器的灵敏度及衰减特性。结果表明:在外加电压7 kV、视在放电量为5 pC的试验条件下,UHF传感器就可以准确地检测放电信号,并准确判断放电类型及故障位置。试验发现局部放电产生的电磁波经过L型、T型、断路器仓、CT等结构,发生了明显衰减。不带金属屏蔽环的盆式绝缘子和绝缘衬垫,更有利于检测放电产生的电磁波信号。根据测试结果提出了合理的GIS局部放电特高频在线监测系统传感器配置方案。     

基于分布式无线TEV传感器的电缆终端局部放电监测系统

电力电缆是城市输配电系统的重要组成成分,其绝缘状态关系着城市供电的可靠性。局部放电检测是识别潜在绝缘故障的有效方法,可用于电力电缆的绝缘诊断。暂态对地电压法(TEV)是一种非电接触且应用较为灵活的局部放电带电检测手段,能够有效检测电缆终端或接头的局部放电。然而,由于电缆附件监测点分布较广,时效性要求较强且电磁环境差别较大,目前的TEV带电检测应用方法存在一定局限性。本文首先分析了电缆终端及接头处内部局部放电信号的时频特性,设计了能够有效耦合暂态对地电压的电容性TEV传感单元及信号预处理电路,并基于TEV物联网传感单元,建立了分布式TEV无线传感网络。本文对暂态对地信号的耦合原理、信号调理和采集、以及数据处理方法进行了研究,通过各传感节点放电量、趋势及模式识别,实现了关联故障预警。     

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。     

环氧绝缘内部气隙局部放电超声信号特性分析

建立了1套超声波法测量局部放电的试验系统,模拟了GIS环氧绝缘子内部扁平气隙放电,采用脉冲电流法和超声法对局部放电进行了测量和相互验证,分析了气隙缺陷的尺寸和施加电压变化对局放信号特性的影响。试验结果表明,超声法和脉冲电流法检测的结果均呈现出相似的、典型的PRPD(局放信号相位分布)谱图,并且由于施加电压增加,超声波信号幅值随着放电量的增大而增大,气隙缺陷的尺寸越大,则产生的初始放电量越大。研究结果为通过超声波法测量研究环氧介质内部放电特性提供了试验依据。