[发明专利]一种冲击电压下局部放电测量与分析装置

说明书

技术领域

本发明专利涉及GIS现场绝缘缺陷检测技术，特别涉及一种冲击电压下局部放电测量与分析装置。

背景技术

近年来，随着我国工业水平的提升，以及大规模电网建设对电力设备生产技术发展的要求，气体绝缘金属全封闭式开关电器(Gas-Insulated metal-enclosed Switchgear，GIS)逐步实现了国产化。但因GIS在生产过程中出现的质量问题(如材料缺陷和主附件装配失误)以及在运输和安装过程中产生的潜在缺陷(如部件松动脱落、电极刮伤、错位及绝缘裂纹等)所导致的故障和事故呈逐年增多的趋势。因此，GIS在投入运行之前，不但需要对其绝缘的整体状况进行评估，还希望对其是否存在局部的绝缘缺陷有所掌握。

局部放电不但是绝缘击穿、闪络的初期表现，还是发现局部缺陷和隐患、判断绝缘可靠性及寿命评估的重要依据。目前对电力设备进行工频耐压的同时进行局部放电测量的方法和技术已达到比较成熟的阶段。随着IEC60060-3标准(相应的国内标准为GB/T 16927.3)的颁布，使采用振荡型冲击电压进行GIS的现场冲击耐压试验成为可能。如同工频耐压的同时进行局部放电测量的方法那样，在出厂或现场冲击耐压试验的同时进行诊断性的局部放电检测，不仅可以考察设备整体的绝缘强度，还可以对绝缘局部缺陷特别是高场强下才能激发的缺陷进行暴露，尽早对绝缘缺陷的类型和规模予以评估，最终给出绝缘状态全面合理的评价。

相关研究机构和国际大电网组织(CIGRE)的统计表明：交流耐压试验和交流局部放电试验一般能够暴露GIS中大多数缺陷，但对于电极刮伤、尖刺等存在电场异常的潜在绝缘缺陷，其检测有效性有限。为了预防GIS事故的发生，保证电力系统的安全，亟需更加可靠的手段来提高GIS设备绝缘诊断水平。研究表明，不同类型施加电压的作用机制有较大差异，相比工频电压，冲击电压能够有效限制局部放电电晕稳定性，促进放电的产生和发展。从诊断角度而言，在冲击耐压试验的同时进行局部放电检测，能够更有效地发现GIS中电场异常等绝缘缺陷，从而更好地了解GIS绝缘状态。因此研究冲击电压下GIS的局部放电的测量与分析装置具有重要的工程意义。

发明内容

基于上述技术问题，本发明专利公开了一种冲击电压下局部放电测量与分析装置，所述装置包括开环式射频电流传感器(1)、双层屏蔽电缆(2)、衰减器套件(3)、高通滤波器套件(4)、暂态电压钳制器(5)、I/O数据采集卡(6)和冲击电压下局部放电测量与分析软件(7)；

所述开环式射频电流传感器(1)用于将采集到的信号通过双层屏蔽电缆(2)按顺序经衰减器套件(3)、高通滤波器套件(4)和暂态电压钳制器(5)输入到数据采集卡(6)中；所述冲击电压下局部放电测量与分析软件(7)将I/O数据采集卡(6)采集到的数字信号作显示并进行实时分析处理。

本发明专利的主要特点在于：

整个装置是由开环射频电流传感器(1)通过电磁感应耦合得到局部放电脉冲电流，这种非电气连接的方式不会造成测量装置对电气回路的影响。

本装置在测量前通过对设备作放电量标定，得到校正因素(即放电量与所测脉冲电流幅值之比)输入到冲击电压下局部放电测量与分析软件(7)，则之后测量时系统将自动将幅值转换为放电量显示；将各通道衰减器的衰减倍数(包括分压器的变比)分别输入到系统软件，显示波形以及存储数据时将直接以信号的真实数据大小进行操作，避免了人为的后期处理。

冲击电压下局部放电测量与分析软件(7)对测得的局部放电信号作实时分析，包括各通道最大值显示、局部放电脉冲功率谱、局部放电脉冲分布图、总放电量、脉冲数和时频分析，以判断设备是否存在绝缘缺陷及其严重程度；另外，本系统还具有生成报表功能，方便用户后期查看设备测量结果。

本装置所设计冲击电压下局部放电测量与分析软件(7)不仅能够调入本装置测量时所生成的EXCEL数据文件，而且能够读取其他测量设备的数据文件，通过调入软件对测量结果作分析处理。

附图说明

图1、冲击电压下局部放电脉冲检测系统；其中：1为开环式射频电流传感器、2为双层屏蔽电缆、3为衰减器套件、4为高通滤波器套件、5为暂态电压钳制器、6为I/O数据采集卡、7为局部放电测量与分析软件；

图2、冲击电压下局部放电测量与分析系统软件程序流程图；

图3、冲击电压下局部放电测量与分析系统软件界面；

图4、冲击电压下局部放电测量与分析系统软件实测图；

图5、系统软件得到的局部放电脉冲时频分析图。

具体实施方式