声电联合技术在局部放电检测中的应用

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1、上海电力2011年第1期声电联合技术在局部放电检测中的应用徐敏骅，裘简涛(上海市电力公司超高压输变电公司，上海200063)摘要：局部放电在线检测技术作为一种不影响设备正常运行的检测和评估手段，已经在断路器类设备安全维护中得到广泛应用。声电联合技术通过同时检测局部放电信号的超高频信号和超声波信号，可以充分发挥两种方法的优点和避免两种方式各自的缺点，现场应用表明，采用声电联合技术检测可以更有效地排除现场干扰，不仅可以诊断全封闭组合电器的缺陷，还可以诊断金属铠装式开关柜的缺陷，从而避免故障的发生，保障设备的安全运行。关键词：开关柜；通用信息处理系统；局部放电；超高频法；超声波法

2、；声电联合法中图分类号：TM855文献标志码：B局部放电是设备绝缘劣化的征兆和表现形源的位置，实现绝缘缺陷的准确定位_1]。式，对设备进行局部放电检测，可以了解设备内是超声波法设备使用简便、技术成熟，现场应用否有局部放电存在和局部放电的具体位置以及局的经验也比较丰富，特别是采用这种方法，可不改部放电的类型和放电量，还可以利用检测结果评变设备的运行方式进行带电测量，而且由于测定估绝缘劣化的程度和运行安全性的危害程度，作的对象是超声波信号，因此抗电磁干扰的能力比为采取有关措施的依据。目前，我国的开关类设较强，比较信号的幅值，可以定位到缺陷发生的腔备运行检测广泛采用了超高频和超声

3、波局部放电体，甚至精确到厘米范围内，定位精确度高。不过测量技术。本文将介绍采用声电联合测量方法的在现场使用时，超声波传感器容易受周围环境噪特点，以及这种方法在测定SF。气体绝缘组合电声的影响，特别是设备本身如果产生一定的机械器和35kV金属铠装式开关柜的内部局部放电振动，会使超声检测产生较大的误差，而且由于超中的应用，并分析应用这种方法测定的效果。声传感器检测有效范围较小，在局部放电定位时，工作量非常大，现场应用不太方便。1声电联合法检测原理及定位技术1．2超高频法用于检测设备局部放电的超声波定位法，抗电力设备内部一旦产生局部放电，放电产生电气干扰能力强、定位精确度高，但是

4、容易受到各的电磁波信号以光速在设备中传播，安装在不同种干扰，而且检测有效范围较小、现场应用不方位置的传感器，可以先后接受到这种电磁波信号。便。超高频(UHF)法灵敏度高，可实现局部放电超高频法就是利用不同传感器接收到的同一放电在线定位与缺陷类型模式识别，运用方便、定位较源信号时间差，计算局部放电源的位置，实现绝缘为准确。声电联合法就是把超声波定位法和缺陷定位。UHF定位法结合在一起，充分发挥两种方法的超高频法在UHF(0．3～3．0GHz)频段内优点，避免两种方式各自的缺点。选择合适的频段进行局部放电的电磁波信号检1．1超声波法测。设备运行现场的干扰源主要来自架空线和变电力

5、设备内部产生局部放电的时候，会产生电站母线上的电晕放电、导体接触不良产生的电冲击的振动及声音，利用来自气体介质中传播过弧放电、站内可控硅产生的强电脉冲以及其他设来的超声信号，或者通过安装在设备腔体外壁上备内部的放电、无线电波、载波通讯、系统内开关的超声波传感器测量局部放电产生的超声信号进动作等。研究表明，这些干扰主要集中在行定位，通过测量局部放电产生的超声信号传播300MHz以下频段(300MHz以上频段虽然也存到多个不同位置的超声传感器的时延或时间差，在超高频干扰信号，但由于信号在传播路径上衰根据时延和超声波传播速度，可以计算局部放电减很快，并且很容易被屏蔽)，因此选择超

6、高频段一70一2011年第1期上海电力的电磁信号作为检测信号，可以避开常规电气测试方法中难以识别的电力系统干扰，显著提高局部放电检测的信噪比]。UHF法具有灵敏度高，可实现局部放电在线定位与缺陷类型模式识别等优点。不过该方法一测量的信号的时差在纳秒量级，因此不仅需要测图2超声定位量设备具有很高的采样率和频宽，还要求被测信图3是检测到的声电信号对比，其中的第一号的起始脉冲清晰，以便读取信号的起始时问。列和第二列为超高频信号，第三列和第四列为超1．3声电联合法声信号。可以看出两种信号有很好的一致性，放UHF法与超声法具有互补的特性，同时采电频率为每工频周期1～2次放电，放电有间

7、歇性。用UHF传感器和超声传感器对设备进行局部放电检测，既可以发挥UHF法不受设备机械振动等环境影响、定位快速的优点，又可以充分利用超声的抗电气干扰能力强、定位准确的特点。声电联合法检测GIS局部放电基本原理如图1所示。盆式绝缘子接地外壳图3声电信号对比器图4为声电定位分析的截图，超声传感器位置参见图2。图4中第一列为超高频信号，以下图1声电联合法检测GIS局部放电基本原理两列为超声信号，图中时间轴每格为20肚s，声电声电联合定位法是先采用UHF法对设备局时差为2O～3Os，由于在这段时间内超声在SF。部放电进行初