基于超声波法的GIS局部放电多通道精确定位系统的研制与应用立项申请书

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1、申请编号广东电网公司科技项目申请书项目名称：基于超声波法的GIS局部放电多通道精确定位系统的研制与应用　　简表项目名称基于超声波法的GIS局部放电多通道精确定位系统的研制与应用项目负责人姓名工作单位广东电网公司电力科学研究院/高压所性别年龄现从事专业高压职称高级工程师项目分类变电类√配电类输电类继保自动化类电网运行类标准制修订类通信类营销类信息类管理软科学类电网规划专题类安全类电建类综合类项目组人数14其中高级职称7初级职称3中级职称4其他0合作单位杭州西湖电子研究所研究起止时间2011年01月-2012年12月外协项目是√否申请经费总额12

2、0.0　万元推荐重点项目是否√首年申请经费项目内容与预期成果摘要尽管GIS设备可靠性很高，但在制作和装配过程中其内部仍有可能会留下各种微小缺陷，如：固定突起、盆式绝缘子上粘附金属粉末等，且在常规实验中很难被发现,一旦投运即可发展成危险的放电通道并引起事故。GIS局部放电超声波法目前在国内外已经得到了一定的应用，但是由于超声波法在GIS局部放电检测中可监测的放电类型少，灵敏度低的缺点，还没有很好地开展在GIS局放检测中的深入应用。目前GIS局部放电特高频检测技术已经全部应用到广东电网，但GIS耐压试验时，受试验电源干扰大、测量时间短、特高频便携

3、式测试仪传感器数量少（一般最多3个通道）等因素限制，往往很难覆盖到全部GIS上，可能漏掉局放信息；如果布置临时监测系统，也存在系统结构复杂，安装工作量大，试验现场过电压高，电磁环境恶劣，抑制困难等难题。所以，当前现场耐压试验出现击穿放电时，放电点的定位仍旧依靠人工现场的听力判断，对人员现场经验要求高、误差大、耗时长，往往还要重复加压查找故障点，这样又导致工期延误，又给设备带来了其他隐患。当出现异常局放时，由于现有特高频检测探头的数量限制，也难以对局放点进行定位。检索相关文献，当前我国在这方面尚未发现有进行合适的方法或技术的应用尝试与研究。局部

4、放电超声波检测对于局部放电的定位有着独特的优势，具有检测传感器布置灵活，定位范围广等特点（传感器数量可达数十个），将这一优势应用到GIS现场交接耐压试验或运行中，可精确定位GIS放电点或局放点，减小查找故障时间，避免遗漏缺陷；同时，交接试验时的超声局放测试，也可建立设备的局放信息库，为今后的超声带电检测提供参考依据，对正确评估运行GIS设备的绝缘状态，确保电力系统安全运行有着十分重要的意义。本项目拟进行如下内容研究：（1）进行GIS局部放电超声波检测方法的研究。搭建局部放电超声检测平台，通过对比不同超声传感器优越性，确定传感器的选型。（2）建

5、立各种典型的GIS局部放电模型，包括高压导体上的尖刺放电、GIS筒壁的自由金属颗粒、绝缘子上污损及部件松动等典型放电模型，通过时频分析建立典型超声放电图谱特征库，为放电类型识别提供依据。（3）开展GIS局部放电超声波特性、信号传播特性、局放定位方法的研究。设置不同的GIS母线间隔结构，通过仿真计算与实际测量，确定不同定位方法的优越性。（4）开展GIS超声波检测信号处理的研究，克服设备运行现场强电场干扰的影响，采用光电转换等方法进行信号的传输与优化处理，保证检测系统良好的抗干扰性能。（5）最终研制适用于GIS耐压试验及正常运行时的，采用光电隔离

6、技术的多通道局部放电精确定位检测系统。重点结合设备的交接试验开展该系统在GIS局部放电测试中的应用，为减轻现场工作量，准确判断故障点位置提供有力依据，并基于现场测试案例，进一步完善和优化测试系统的抗干扰方法及定位技术。本项目预期成果目标如下：（1）完成GIS局部放电超声波检测方法的研究。包括放电的超声波特性、信号传播特性及定位方法的研究。（2）提出GIS超声检测系统抗干扰策略与信号综合处理方法。（3）研制出具有自主知识产权的，采用光电隔离技术的多通道GIS局部放电精确定位检测系统。（4）提出适合现场耐压及运行中的多通道局部放电定位诊断导则，建

7、立典型局部放电图谱特征库，为检测系统提供判断依据。一、本项目立项的必要性（阐明解决了生产、建设、经营管理过程中何种技术难题）由于气体绝缘组合开关设备（GIS）占地面积小,运行维护方便,在电力系统中得到越来越广泛的应用。随着广东电网的近年来飞速发展，广东电网公司含GIS设备的变电站增长很快，截止2009年底GIS设备达到4442个间隔，这些变电站基本分布在重要的工业基地和密集的城市用户中心，保证其可靠运行从而确保工业用电、城市居民用电意义重大。然而，尽管GIS可靠性很高，但在制作和装配过程中其内部很有可能会留下小缺陷，如固定突起、盆式绝缘子上粘

8、附金属粉末等，且在常规实验中很难被发现,一旦投运即发展成危险的放电通道并引起事故。因此，GIS设备局部放电在线检测是其状态检修的重要依据手段，关系到设备的安全稳定运