[发明专利]带电运行单相一体GIS上的脉冲电流局部放电检测方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统GIS设备带电检测技术，尤其是适用于带电运行单相一体GIS的局部放电检测、定位及诊断方法技术领域。

背景技术

GIS（气体绝缘组合电器）设备包含断路器、母线、隔离开关、电流和电压互感器、接地开关、避雷器、套管和过渡元件等，并将其全部组装在一个封闭的金属外壳中，充以SF6气体以实现导体对相间、外壳、断口及断口间的可靠绝缘。因其占地小、运行可靠性高等优点，在电网内用量极大。

由于GIS的高紧凑结构及全密闭封装，加上SF6气体绝缘的固有特性，导致GIS设备的停电可检测参量有限、运行性能评估可参照参量不多；这些又与GIS突发性停电涉及面广抢修复电困难等，迫使运行人员加强对其停电、带电运行期间的可靠、有效检测的实际需求，形成不可调和的矛盾。

局部放电检测作为一种带电运行的检测方法，应用于GIS上已有多年历史。其中的电测法—脉冲电流检测方式作为一种经典的局部放电检测方式已经在实验室或现场停电检测中有了广泛的、有可参照标准的应用。超声以及超高频检测方式作为现场带电设备的接地外壳接触式或非接触式局放检测方法，其技术在不断的改进、完善并在实际运行设备上开展了大量的检测。但由于校准问题至今未形成有效的检测标准。

作为现场运行的GIS设备来说，影响脉冲电流检测法应用的受限条件是无合适的耦合电容用于安装检测阻抗：室内的GIS设备全部处于封装之中，不可能有外接耦合电容的接点；室外有外露高压引接线的地方由于外绝缘条件、停电受限、带电拆装安全距离等多种因素，不可能提供一台试验设备接入运行系统中。

基于上述存在的现实问题，在有效解决耦合电容器的接入以及检测阻抗带电拆装的技术难点及可靠性后，提出一种应用于带电运行单相一体GIS上的脉冲电流局部放电检测方法，以期能够将最为经典的局放检测方式引入到带电运行GIS局部放电监测中。

发明内容

由于应用于带电运行GIS上的超声、超高频局部放电监测方法在灵敏度、可靠性、参考依据等方面存在缺陷，本发明的目的在于克服上述存在的现实问题，利用设计的一体化接入耦合电容器及检测阻抗带电拆装技术，实现在线接入检测阻抗，并在现场通过后台机实现带电运行GIS的脉冲电流局放检测，为GIS的检测、定位及诊断提供新思路、新方法。

本发明是通过下列技术方案来实现的。

采用脉冲电流测试法对带电运行的单相一体GIS进行不停电拆接线的局部放电检测；检测回路的耦合电容通过在现有GIS母线连接段腔体内壁设置绝缘的金属屏蔽层并引出外设接线端予以实现；GIS母线段外壳与腔体内壁绝缘的金属屏蔽层通过外设引出接线端上的绝缘垫层及跨接金属旋帽实现脉冲电流测试法检测阻抗的实时不停电拆接线；通过后台机监测可带电拆装于间距不大于20m的多处GIS母线连接段耦合电容上检测阻抗获取的信号幅值大小，可实现对带电运行单相一体GIS的局放定位检测。 

下面结合附图及实例进一步阐述本发明内容。

附图说明

图1为本发明耦合电容结构及脉冲电流局放测试整体接线示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为外设引出接线端结构示意图。

具体实施方式

带电运行单相一体GIS上的脉冲电流局部放电检测方法，本发明方法为：

1）采用脉冲电流测试法对带电运行的单相一体GIS进行不停电拆接线的局部放电检测；

2）检测回路的耦合电容通过在现有GIS母线连接段腔体内壁设置绝缘的金属屏蔽层并引出外设接线端予以实现；

3）GIS母线段外壳与腔体内壁绝缘的金属屏蔽层通过外设引出接线端上的绝缘垫层及跨接金属旋帽实现脉冲电流测试法检测阻抗的实时不停电拆接线；

4）通过后台机监测可带电拆装于间距不大于20m的多处GIS母线连接段耦合电容上检测阻抗获取的信号幅值大小，可实现对带电运行单相一体GIS的局放定位检测。

见图1，图2，图中GIS母线连接段由外壳1、中心导电杆2构成。通过在GIS腔体内壁设置绝缘垫块4垫起的金属屏蔽层3，与中心导电杆构成一体化的耦合电容装置。5为将耦合电容装置有效引出的外设接线端，并经引接线6串入接地8的检测阻抗7。脉冲电流局放测试法通过信号电缆或光纤9提取检测阻抗7的实时信号变化至后台监测机10，以完成整个局放信号的实时监测。 

见图3，该图示出了外设引出接线端结构示意图。此图为将耦合电容装置有效引出的外设接线端5的放大示意图。通过整体的绝缘构件11可有效将金属屏蔽层引出端12与GIS母线连接段外壳引出端13电气隔离，并在圆柱状11、12、13端子上设置有螺纹。通过长度合适的金属旋帽14的位置变化可以实现：非局放测量期间短接金属屏蔽层3至接地状态；局放测量期间电气隔离金属屏蔽层与地，形成耦合电容器，实现测量状态。为保证测量方式下带电操作的安全，金属旋帽14在串入接地的检测阻抗7后方可旋出到头（远离GIS接地外壳方向）；金属旋帽14在拆除接地的检测阻抗7之前应旋入到底（接近GIS接地外壳方向）。设置有金属屏蔽层引出端插孔15可方便串入接地的检测阻抗。