开关柜声电联合局部放电检测在晋中电网的应用

发布时间：2017-08-26 06:40

  本文关键词：开关柜声电联合局部放电检测在晋中电网的应用

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【摘要】：GIS(Gas Insulated Switchgear)全称为气体绝缘组合电器设备,其功能是将母线、断路设备、CT和PT设备、隔离开关、避雷器等电器设备集成了一起,大幅度提高变电站设备的集成度,在电力系统中一般被称为高压开关柜。GIS结构紧凑、占地面积较小,具有低噪声、发生故障时不会失火、设备检修周期较长、稳定性较高等优势,是智能电网中变电站的重要设备。在具有诸多优势的同时,高压开关柜也存在短板,因为高压开关柜内具有高强度的电场,一旦发生故障容易引起局部放电,不仅会影响高压开关柜的绝缘性,而且有可能造成更加严重的电力运行事故。随着高压开关柜在国内10kV、35kV及以上变电站中大量部署使用,能否及时检测高压开关柜局部放电,已经逐渐成为国内电网维护能力的重要体现,对于提高电网平稳运行能力具有重要的意义。早期对高压开关柜局部放电的检测手段较为落后,需要大量的人工巡检,而且检测会影响高压开关柜的正常工作,检测效率低、检测精度差。随着对高压开关柜研究和使用的深入,提出了多种新的高压开开关柜局部放电检测方法,声电联合局部放电检测法是较为先进的检测方法,该方法首先使用UHF传感器高压开关柜局部放电的大概部位进行检测和确定,再联合使用UHF传感器、超声传感器对高压开关柜实施二次检测,确定局部放电的具体部位。本文以晋中电网对高压开关柜的部署、使用和局部放电故障检测为研究对象,在介绍国内外研究现状、高压开关柜局部放电故障定位方法的基础上,详细介绍了声电联合局部放电检测技术,设计了便携式声电联合高压开关柜局部放电检测设备,系统硬件包括超高频传感电路、超声传感电路、高频电流传感电路、工频信号采集单元、超高速同步采集模块和低速同步采集模块等功能模块,在数据信号处理过程中,系统使用了超高速分段采集存储技术、同步采集技术、同步相位计算方法和基于时频特征分析的多源局放分离技术,具有较为简便的检测步骤和比较高的检测精度。晋中电网使用该设备对辖区的高压开关柜进行了安全排查,发现了东观220kV变电站35kVI段母线开关柜、35kV三盛II线378开关柜等多处高压开关柜局部放电隐患,取得了较好的实践效果。
【关键词】：局部放电 超声波 超高频
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM591
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 研究背景及意义11-13
• 1.1.1 选题背景11-12
• 1.1.2 选题意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-16
• 1.2.1 开关柜局部放电检测技术研究现状13-14
• 1.2.2 开关柜内部局部放电源定位的研究现状14-15
• 1.2.3 开关柜内部局部放电故障诊断的研究现状15-16
• 1.3 研究方法及内容16-18
• 第2章 相关理论研究18-37
• 2.1 GIS设备简介18-19
• 2.2 典型高压开关柜局部放电机理及特征19-23
• 2.2.1 SF_6中的气体放电机理19-20
• 2.2.2 高压开关柜典型绝缘缺陷的局部放电机理研究20-23
• 2.3 高压开关柜局部放电定位方法研究23-36
• 2.3.1 高压开关柜局部放电电磁波传播路径23-27
• 2.3.2 基于UHF电磁波传播路径的定位方法27-29
• 2.3.3 高压开关柜局放超声信号的传播特性29-32
• 2.3.4 基于多组超声信号时差的定位方法32-34
• 2.3.5 超声波与UHF信号配合的声电联合定位方法34-36
• 2.4 本章小结36-37
• 第3章 基于声电联合的局部放电检测系统设计37-51
• 3.1 基于声电联合的局部放电带测原理和方法37-38
• 3.2 检测系统硬件设计和实现38-41
• 3.2.1 检测系统组成和结构38-39
• 3.2.2 超高频传感电路39
• 3.2.3 超声传感电路39
• 3.2.4 高频电流传感电路39-40
• 3.2.5 工频信号采集单元40
• 3.2.6 超高速同步采集模块40-41
• 3.2.7 低速同步采集模块41
• 3.3 系统软件设计和实现41-43
• 3.4 检测系统应用的局放数据信号处理和分析方法43-49
• 3.4.1 超高速分段采集存储技术43-44
• 3.4.2 同步采集技术44-45
• 3.4.3 同步相位计算方法45-48
• 3.4.4 基于时频特征分析的多源局放分离技术48-49
• 3.5 系统功能特点和技术指标49-50
• 3.5.1 检测步骤49
• 3.5.2 系统功能特点49-50
• 3.5.3 技术指标50
• 3.6 本章小结50-51
• 第4章 便携式开关柜局部放电检测装置的应用51-64
• 4.1 应用概况51
• 4.2 东观220kV变电站35kVI段母线开关柜局部放电51-57
• 4.2.1 测试过程51-54
• 4.2.2 结果分析54-57
• 4.2.3 整改措施57
• 4.2.4 治理效果57
• 4.3 35kV三盛Ⅱ线378开关柜局部放电57-63
• 4.3.1 测试过程57-58
• 4.3.2 结果分析58-62
• 4.3.3 整改措施62
• 4.3.4 治理效果62-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第5章 结论及展望64-66
• 5.1 结论64-65
• 5.2 展望65-66
• 参考文献66-69
• 致谢69-70
• 作者简介70

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本文编号：740292