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摘要:随着电力系统在线检测技术的发展,基于特高频局部放电检测技术已经在气体绝缘开关(GIS)设备上广泛应用,目前已经有多个研究机构针对局部放电检测技术进行探索,取得了一些成果[1],但是特高频局放传感器安装布置方法却很少涉猎。本文结合局放在线监测产品技术指标,研究出一种确定特高频局放传感器在GIS设备中布点数量的原则。
关键词:特高频信号 气体绝缘开关设备 局部放电传感器 布置方法
1. 引言
近年来,国内外的研究机构对电力设备局部放电(局放)机理、检测技术进行了大量研究,在局放在线监测理论和实现方面都有不少进展[2]。目前,在应用特高频局部放电传感器进行气体绝缘开关设备(GIS)在线监测时遇到一个普遍存在的问题,GIS设备上安装传感器数量及分布无法满足GIS设备无盲区全覆盖监测。结果,当GIS设备某部分出现绝缘问题时,安装的局放在线监测系统并未给出预警信号。
2. 实验系统
本文的研究在国内某知名企业的高压实验室完成,实验系统的全部设备都采用无局放实验室仪器搭建,且经过很长时间的设备标定和重复性实验,选择合适的参数范围和工作流程,避免设备自带误差以及环境误差对实验结果的干扰,确保测定的局部放电信号准确反映特高频电磁信号在GIS设备中传播衰减情况。
实验系统包括两部分组成,分别为可调电压精度0.5V(高压侧30V)的高压放电回路和常压检测贿赂两部分,其中常压检测回路可实现UHF检测和脉冲放电量检测同步进行,以保证在实验过程中,数据的准确性不会受到局部放电自身重复性差的影响。
3. 特高频信号在GIS设备中衰减特性验证
结合幅频特性曲线从统计角度出发,得出特高频信号在GIS设备传输固定区间内幅值衰减量相对固定。
4. 特高频局放传感器有效性确定
在高压试验环境中,调节放电量控制在5pC左右,这时检测特高频局放传感器的幅频特性,在500MHZ—1500MHZ频率范围内,统计传感器检测信号的最大值为:-54.38 dBm。
由于放电信号距离传感器检测点距离很近,可近似认为电磁波信号基本无衰减。通过实验测试数据,我们可以得到结论为:在不考虑电磁波信号衰减的条件下,当GIS内有5PC放电量时,该种特高频局放传感器可检测到的最大信号功率值为-54.38dbm。
5. 特高频局放传感器布置依据
在实际应用中电磁波在GIS传播的衰减性是非常明显的,为了保证传感器的检测灵敏度,传感器安装必须合理布局。传感器安装位置示意如图3所示。
6. 结论
本论文基于大量的在典型模型放电条件下特高频局放传感器检测实验,提取出特高频局放传感器在GIS设备上分布及安装数量的一种依据,经过变电站现场安装试验该方法行之有效。本文希望通过提出的这种特高频局放传感器布置方法,为采用特高频局部放电传感器进行局放监测时建立GIS设备局放传感器安装布置相关企业标准、国家标准等能提供一种思路。
参考文献
1. 金立军,张明锐,刘卫东. GIS局部放电故障诊断试验研究 电工技术学报, 2005, 20(11): 第88-92页.
2. 齐波,李成榕等. GIS绝缘子表面固定金属颗粒沿面局部放电发展的现象及特征 中国电机工程学报,2011年1月,第101-108页。
3. 刘君华, 王江, 钱勇, 等. GIS中电磁波传播特性的仿真研究[J]. 高电压技术, 2007, 33(8): 139-142.
关键词:特高频信号 气体绝缘开关设备 局部放电传感器 布置方法
1. 引言
近年来,国内外的研究机构对电力设备局部放电(局放)机理、检测技术进行了大量研究,在局放在线监测理论和实现方面都有不少进展[2]。目前,在应用特高频局部放电传感器进行气体绝缘开关设备(GIS)在线监测时遇到一个普遍存在的问题,GIS设备上安装传感器数量及分布无法满足GIS设备无盲区全覆盖监测。结果,当GIS设备某部分出现绝缘问题时,安装的局放在线监测系统并未给出预警信号。
2. 实验系统
本文的研究在国内某知名企业的高压实验室完成,实验系统的全部设备都采用无局放实验室仪器搭建,且经过很长时间的设备标定和重复性实验,选择合适的参数范围和工作流程,避免设备自带误差以及环境误差对实验结果的干扰,确保测定的局部放电信号准确反映特高频电磁信号在GIS设备中传播衰减情况。
实验系统包括两部分组成,分别为可调电压精度0.5V(高压侧30V)的高压放电回路和常压检测贿赂两部分,其中常压检测回路可实现UHF检测和脉冲放电量检测同步进行,以保证在实验过程中,数据的准确性不会受到局部放电自身重复性差的影响。
3. 特高频信号在GIS设备中衰减特性验证
结合幅频特性曲线从统计角度出发,得出特高频信号在GIS设备传输固定区间内幅值衰减量相对固定。
4. 特高频局放传感器有效性确定
在高压试验环境中,调节放电量控制在5pC左右,这时检测特高频局放传感器的幅频特性,在500MHZ—1500MHZ频率范围内,统计传感器检测信号的最大值为:-54.38 dBm。
由于放电信号距离传感器检测点距离很近,可近似认为电磁波信号基本无衰减。通过实验测试数据,我们可以得到结论为:在不考虑电磁波信号衰减的条件下,当GIS内有5PC放电量时,该种特高频局放传感器可检测到的最大信号功率值为-54.38dbm。
5. 特高频局放传感器布置依据
在实际应用中电磁波在GIS传播的衰减性是非常明显的,为了保证传感器的检测灵敏度,传感器安装必须合理布局。传感器安装位置示意如图3所示。
6. 结论
本论文基于大量的在典型模型放电条件下特高频局放传感器检测实验,提取出特高频局放传感器在GIS设备上分布及安装数量的一种依据,经过变电站现场安装试验该方法行之有效。本文希望通过提出的这种特高频局放传感器布置方法,为采用特高频局部放电传感器进行局放监测时建立GIS设备局放传感器安装布置相关企业标准、国家标准等能提供一种思路。
参考文献
1. 金立军,张明锐,刘卫东. GIS局部放电故障诊断试验研究 电工技术学报, 2005, 20(11): 第88-92页.
2. 齐波,李成榕等. GIS绝缘子表面固定金属颗粒沿面局部放电发展的现象及特征 中国电机工程学报,2011年1月,第101-108页。
3. 刘君华, 王江, 钱勇, 等. GIS中电磁波传播特性的仿真研究[J]. 高电压技术, 2007, 33(8): 139-142.