[发明专利]一种SF6高压开关柜局部放电监测系统及定位方法

说明书

本发明公开了一种SF6高压开关柜局部放电监测系统及定位方法，系统包括封闭的SF6高压开关柜箱体，在箱体的两侧面板以及正面板和上面板面向箱体内腔分别设置有荧光光纤传感器，荧光光纤传感器通过光纤传输线经光电转换器连接至监测服务器；方法基于逐次逼近方式定位所得样本值与传感器阵列建立的寻优目标函数进行递归逼近处理确定PD源位置。本发明采用光测法对SF6高压开关柜内部局部放电进行实时的监控，预先判定故障，有助于实现SF6高压开关柜的稳定运行，避免运行故障带来停电事故。

技术领域

本发明涉及局部放电测量技术领域，特别涉及一种高压开关局部放电监测系统及定位方法。

背景技术

SF6高压开关柜的主要作用是保护和调节配电网，其内部包括高压负荷开关、熔断器和相关的保护装置，在系统出现故障时可以快速跳闸隔离故障，能够有效地保护电力操作人员和电力设备的安全，开关的安全稳定运行对电力系统的可靠性具有重大意义。与其他的SF6气体绝缘设备相比，SF6高压开关柜突出的特点是空间狭小、零件繁多、结构复杂。在复杂多变的运行环境中，SF6高压开关柜的内部容易出现绝缘缺陷，从而引发绝缘故障，其表现方式主要有：局部放电现象、由于高能释放引起的局部过热现象、具有腐蚀性的SF6分解物对绝缘材料的腐蚀与损害等。因此，需要及时的发现和判定局部放电故障及为重要，目前通常的做法是定期人工开柜巡检，显然这样的方式不能适应现代化生产的需要，为安全生产带来了隐患。

发明内容

本发明的目的是提出一种SF6高压开关柜局部放电监测系统及定位方法，采用光测法对SF6高压开关柜内部局部放电进行实时的监控，预先判定故障，有助于实现SF6高压开关柜的稳定运行，避免运行故障带来停电事故。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种SF6高压开关柜局部放电监测系统，包括封闭的SF6高压开关柜箱体，其中，在箱体的两侧面板以及正面板和上面板面向箱体内腔分别设置有荧光光纤传感器，荧光光纤传感器通过光纤传输线经光电转换器连接至监测服务器。

方案进一步是：所述荧光光纤传感器设置在箱体的两侧面板以及正面板和上面板的面板中心位置。

方案进一步是：所述荧光光纤传感器与面板之间通过绝缘橡胶圈密封固定。

方案进一步是：所述绝缘橡胶圈在板面外侧向外凸出设有台阶圈，一个法兰从板面外侧套在荧光光纤传感器的管体上压在绝缘橡胶圈台阶圈上与板面通过螺丝锁紧，法兰内圈直径大于荧光光纤传感器管体直径，锁紧的法兰将台阶圈压迫变形挤向荧光光纤传感器管体增强荧光光纤传感器与面板密封。

一种SF6高压开关柜局部放电监测定位方法，是基于所述系统的局部放电监测定位方法，在箱体的两侧面板以及正面板和上面板面向箱体内腔分别设置的四个荧光光纤传感器分别称为S₁、S₂、S₃、S₄，将放电位置定义为PD，建立x、y、z三维坐标系，根据箱体尺寸确定S₁、S₂、S₃、S₄的位置坐标，通过S₁、S₂、S₃、S₄获取PD出现的放电电弧光信号样本值，基于逐次逼近方式定位所得样本值与传感器阵列建立的寻优目标函数进行递归逼近处理计算PD出现的放电电弧光信号与S₁、S₂、S₃、S₄的距离，然后根据x、y、z三维坐标系，基于逐次逼近方式定位所得样本值与传感器阵列建立的寻优目标函数进行递归逼近处理确定PD源位置。

方案进一步是：所述基于逐次逼近方式定位所得样本值与传感器阵列建立的寻优目标函数进行递归逼近处理确定PD源位置的方法步骤是：