基于TEV和超声波法的高压开关柜局部放电综合检测方法及诊断技术

发布时间：2019-09-20 05:06

【摘要】：高压开关柜是电力系统中的重要电气设备,其安全可靠运行保障了电网的安全性与稳定性。局部放电是造成高压开关柜绝缘故障的主要原因,也是绝缘劣化的重要征兆。因此快速准确检测开关柜内局部放电对于及时排除设备缺陷、提高供电可靠性具有重要意义。本文首先研究了高压开关柜的超声波检测方法以及暂态地电压(Transient Earth Voltage,TEV)局部放电检测方法,根据开关柜局部放电的特点,研制相应的超声波传感器以及TEV传感器。设计制作了针板放电、沿面放电、悬浮放电以及内部放电四种典型的局部放电缺陷模型,并分别利用脉冲电流法、超声波法、TEV法对其进行了局部放电测试。同时,本文研究了超声波以及TEV局部放电检测方法定量分析的可行性。试验结果表明放电类型、检测位置、信号传播路径等均会影响TEV和超声波信号的检测幅值,暂时没有统一的标定公式,因此TEV和超声波法的检测结果均无法真实反应实际的视在放电量,仅能作为一个相对值进行参考。TEV和超声波局部放电检测的标定方法仍需进行大量研究。实验建立各种典型放电模型的超声波图谱特征库,分别采用BP神经网络和支持向量机方法(Support Vector Machine,SVM)对典型局部放电类型进行模式识别判断,试验结果表明SVM方法的识别能力明显优于BP神经网络,推荐使用SVM算法实现超声波局部放电信号的模式识别,其识别准确度可达97%以上。最后,在上述研究成果的基础上,提出利用TEV和超声波法联合实现局部放电的检测,并研制一套基于超声波法和TEV法的高压开关柜综合局部放电检测系统,并利用TEV信号与超声波阵列信号的时间差提出了基于到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)的局部放电定位方法,试验结果表明该定位方法具有实现简单,定位精度高等优点,达到了工程应用的要求。研制的高压开关柜综合局部放电检测装置具有操作简单、重量轻、成本低、可随身携带、单人操作等优点,降低了现场开关柜局部放电检测的劳动强度。
【图文】：

华北电力大学专业硕士学位论文中的范围内，设计容抗 Xc 与后端信号调理电路阻抗相折反射的作用。：XC 2 为 TEV 原始信号的频率，，考虑在 200MHz 时的容抗匹 15pF。采用圆板状的耦合电容板，其半径为 30mm，耦合电容板半径到 32.5mm。为了技术人员的安装和操底层铜板和表面胶皮中间，强力磁铁使传感器紧贴在开 80mm。所设计的 TEV 传感器见图 2-2。

研制的TEV传感器
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM591

【参考文献】

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本文编号：2538564