科技创新

科技创新

当前位置: 首页 > 科技创新> 创新成果

创新成果

电网状态监测技术


局部放电监测的背景及原理


  • GIS局放检测背景及意义 

GIS(气体绝缘全封闭组合电器)利用 ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������SF 6 气体良好的绝缘性能,把断路器����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������、隔离开关、接地开关、 PT、CT、避雷器����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������、母线、进出线套管、电缆终端等封闭的����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������组装在一起,该设备占地面积小,技术先进,维护工����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������作量小,具有较高的安全可靠����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������性;但加工、运输、现场装配等多����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������种原因使得 GIS 不可避免地存在����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������绝缘缺陷而影响其长期可靠性。绝缘缺陷主要包括:����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������罐体内部遗留的金属颗粒、导电体上的毛刺、 ����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������接触不良、固体绝缘中的空穴及裂缝、固体绝缘����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������表面脏污等。这些缺陷通常����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������比较微小和隐蔽,不足以导致在工频耐����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������压试验时立即击穿,但投入运行后在����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������正常运行电压作用下会发生����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������局部放电,使缺陷逐渐扩大,逐渐造成沿面����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������闪络甚至整个绝缘击穿,从而对设备的安����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������全运行造成威胁。GIS 局部放电在����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������线监测能够及时发现 GIS 的绝缘缺陷,避����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������免绝缘故障,提高 GIS 的安全运����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������行水平。基于 GIS 局����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������部放电在线监测系统,运维人员可以将工作模式从“����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������定期检修”改为“缺陷运维”,提高工作效率的����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������同时,还可以降低因故障停电带来的经济损失和不����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������良社会影响。


  • 局放产生原因及缺陷类型

局部放电是由于局部电场畸变、局部场强集中,导����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������致绝缘介质局部范围内的场����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������强大于绝缘击穿电场强度而产生的放����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������电现象。 GIS 中有可能出现的主����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������要绝缘缺陷,可以总结为以下几个方面:����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������� 

(1)金属尖端放电:金属尖端包括����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������导体和外壳内表面上的金属突����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������起,金属突起通常是在制造和安装过����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������程中因擦划而导致的毛刺,在稳定的工频状态下����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������不引起击穿,但在快速暂态过电压����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������的条件下很危险。 ����� �������Ƴ����������� �������Ƴ�������;

(2)自由颗粒放电:金属微粒在制造、装配和����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������运行中均有可能产生,它有积累电����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������荷的能力,在交流电压场的影响下能够移动,在很大程����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������度上运动与放电的可能性是随机����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������的。 

(3)悬浮电位体放电:静����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������电屏蔽和其它浮动部件,由于某些部件松����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������动或浮动产生的放电,通常易����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������于检测,放电趋向于反复。 ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������;

(4)绝缘件内部气隙放电:绝缘����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������子在制造时或者由于应力而形成的����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������内部空隙及裂缝,此外因环氧树脂与金属电����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������极的收缩系数不同,长期热胀冷缩也会形成气����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������泡或空隙。

(5)绝缘件沿面放电:绝缘子在制造安装过程����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������中引起的表面划痕,沾附的导电颗粒或����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������者实验闪络引起的表面烧伤痕����� �������Ƴ����������� �������Ƴ�������迹而导致的局部放电。



  • 检测原理

 GIS 设备中的 S����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������F 6 气体具有很高的绝缘强度,处于高气����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������压 SF 6 气体环境中的局部放电,脉冲波形����� �������Ƴ����������� �������Ƴ����������� �������Ƴ�������的陡度及持续时间极短,一般����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������为 ns 级,其频谱可从����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������低频到数百 MHz 甚至 1 GHz 以上。研����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������究认为, GIS 设备中的放电脉冲波����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������不仅以横向电磁波(TEM 波)的形式传播,而且����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������还会以横向电场波(TE ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������波)和横向磁场波(TM 波)的方式传播。对于 ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������TE 波和 TM 波存在一个����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������下限截止频率,一般为几百 MHz。当信号频率����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������小于截止频率时,其衰减很大。而信号����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������频率大于截止频率时,信号传播时����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������的损失很小。由于 GIS 设备的金属同轴结构是一����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������个良好的波导,局部放电产生的����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������特高频信号可以有效地、几乎无衰减地沿着波导方向传����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������播。 UHF 检测技术在 300-1500����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������MHz 宽频带内接收局部放电����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������所产生的特高频(UHF)电磁脉冲信号,通����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������过 UHF 天线将电磁波信号转化����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������为电压信号,再经过经过放����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������大、滤波、检波后,将信号数字化,经过采����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������集单元数据处理,生成 PRP����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������S 图谱数据。


GOM5010 局部放电在����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������线监测系统 

GOM5010GIS 局放在线监����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������测系统采用分布式结构。系统由特高����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������频传感器、信号采集单元和监控主机三����� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������部分组成。实现对 GIS����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������� 罐体中局部放电状态的监测、����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������分析和诊断功能;并通过 IEC61850����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������� 通讯规约,把监测数据接入到远程监测����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������诊断中心并进行综合管理展示。 ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������;

GOM5010GIS局放在线监测����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������系统的分布式结构,主要包括:

(1)特高频传感器:将局部放电产生的特高频电磁����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������波信号转换为电信号。

(2)信号采集单元:检测����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������和处理特高频传感器接收到的信号,每个采集单����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������元含有16个通道,可同时接入1-16个传感器(����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������含一个环境噪声通道)。

(3)监控主机:对多个信号采集单元的监测结果进行����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������处理、诊断和展示,并通过IEC61850通讯规����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������约,把诊断结果上传。监测主机还具备����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������远程客户端功能,可以远程查看站端各个监测����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������点实时PRPS图谱。