超高频局部放电在线监测系统的原理及应用

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1、上海电力2010年第6期超高频局部放电在线监测系统的原理及应用金春峰，胡煜亮，陆为赘(上海市电力公司超高压输变电公司，上海200063)摘要：气体绝缘组合电器(GIS)在电力系统中的应用十分普遍。长期以来，对GIS设备内部放电缺陷一直依赖超声波检测技术，其有效性与可信性不能令人满意。基于超高频无线信号检测的局部放电在线监测系统与专家分析软件结合，可有效判断GIS可能存在的缺陷。介绍了超高频局放在线监测系统的工作原理，并对其在世博变电站各电压等级GIS耐压试验中的应用，以及通过分析找出GIS设备的缺陷作了阐述。关键词：DMS；超高频

2、；在线检测中图分类号：TM855文献标识码：B多年来，人们对高压电力设备所产生的局部电磁波。由于GIS气室的共振作用，为此形成多放电检测，一直依赖于超声波检测技术。这种检种模式的超高频谐振电磁波(UHFWave)。由于测技术，极易受到外界声波的干扰，一直不能成为GIS气室像一个低损耗的微波共振腔，PD信号的高压设备检测和诊断的有效的、可信赖的手段。振荡波在气室中存在的时间得以延长，可以长达而超高频局部放电检测及诊断技术的出现，在“专1ms，从而使安装在GIS上的内置／外置耦合器家诊断系统”的支持下，具有极高的抗干扰能力、有足够的时

3、间俘获这些信号。检测准确度、极强的数据分析能力和极好的局部DMS公司生产的超高频局放检测设备采用放电源的定位能力。因此，采用这种技术研发出全波段检测技术，能够检测100M～1500MHz的局部放电检测系统，使得在线诊断高压设备的的超高频信号，而且信号采集灵敏度很高，能够检健康状态成为可能。测一65dB的微弱信号。为了充分体现局放信号的物理特征，将一个1设备原理和功能50Hz周期，分为64个时间段(每个时间段为312DMS(DiagnosticMonitoringSystem)公司“s)，分别记录每个时间段内局部放电信号的数在199

4、3年开发出世界上第一套基于超高频无线量、幅值和相位信息。信号检测的PDM(PartialDischargeMonitor)局耦合器俘获的PD信号的强度很弱，仅为毫部放电在线监测系统，是国际上对GIS(全封闭组伏级，经过超高频局部放电测试仪放大后，用局部合电器)类设备普遍采用的、最有效的状态检测技放电专家分析软件对其进行分析，判断GIS可能术，检测系统主要由超高频传感器、高速数据采集存在的缺陷。单元、分析诊断软件三部分组成。2局部放电原因分析(1)超高频传感器。负责收集由局部放电脉冲激发并能透过绝缘介质向外传播的100M～2(1)母

5、线电晕，是指由母线上尖锐的突出物所GMHz的超高频电磁波信号。产生的PD，这种突出物可能是由于小的金属屑附(2)高速数据采集单元。将传感器收集到的着在母线上而产生的，突出物的尖端高度受力并电信号存储到计算机中。在母线电压达到峰值时产生电晕。(3)分析诊断软件。利用收集到的数字信号(2)壳体电晕，与母线电晕，不同的是突出物进行分析诊断，判断局放类型，评估其严重程度。附着在壳体管壁上而不是母线上。GIS中的局部放电大多发生在充满高压SF(3)浮动电极放电，指GIS上没有接地或者气体的很小的间隙内，而且局部放电存在的时间接到母线上的一部

6、分被称为浮动元件或浮动电极短(纳秒级)，迅速衰减湮灭。PD(局部放电)放极。浮动电极的表现形式很像一个放电电容器，电脉冲的快速上升前沿包含频率高达1GHz的且幅值较高，甚至可以达到满幅值(100)，其输——382——2010年第6期上海电力出将使PDM系统的输人放大器达到饱和。浮动GIS设备有500、220、110、66kV。在对500kV电极放电往往发生在主周期的第一和第三象限，GIS设备串联谐振耐压试验过程中，试验电压为并且有相对较高的放电率。381kV，监测画面如图1所示。局放在线监测系(4)自由粒子放电是指GIS中的微小金

7、属物统显示了异常报警信号，通过分析和现场解体体，如金属碎屑。粒子在高电场的作用下移动，并GIS，可以找出问题的根源。且在壳体管壁上弹跳。每次粒子接触到壳体，都会产生一个放电。自由粒子的移动表现出随机性，所以放电也会发生在交流电周期的任何位置。实际上，幅值分布与相位角度是有一定关系的，且依赖于多个参数，包括粒子的大小、重量、密度、变电站的地理位置和气压。(5)绝缘缺陷放电，是指GIS的绝缘子内有空穴或者是绝缘子表面有污垢。在图谱中显示的特性为较小的及中等幅值的信号分布于整个周期。3超高频局部放电监测系统的优点(a)断路器位置放电信号

8、最强(1)较高的灵敏度：超高频局部放电监测系统可以检测到一75dB的高频信号，远高于其他任何设备的灵敏度。(2)较高的抗干扰能力：超高频局部放电监测系统配备“高级专家系统”软件，可以有效地屏蔽干扰信号，因此误报警的概率极低。(3)较高的可靠性：“高