电流传感器在线检测高压开关柜局放研究

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1、技术与应用电流传感器在线检测高压开关柜局放的研究蒋远东刘显强梁庆龙李志雄2余灯2(1．钦州供电局，广西钦州535000；2．武汉烽火富华电气有限责任公司，武汉430074)摘要利用电磁祸合原理，设计了一款基于罗氏线圈的可测量高压开关柜内高频段(2～30MHz)局放脉冲电流的两半圆环式电流传感器，该电流传感器结构简单，操作灵活，抗干扰性强。实验证明基于该电流传感器的局放监测系统可以有效地检测出测试回路的局部放电量，具有良好的灵敏度。关键词：局放；电流传感器；罗氏线圈；高压开关柜；诊断系统Research

2、onPartialDischargesOn—lineDetectionofHighVoltageSwitchgearUsingCurrentSensorJiangYuandongiLiuXianqianglLiangQinglonglLiZhixiong~YuDeng2(1．QinzhouPowerSupplyBureau，Qinzhou，Guangxi5350002．WuhanFiberHomeFuHuaElectricCo，Ltd，Wuhan430074)AbstractMakinguseofth

3、etheoryoftheelectromagneticcoupling，atwo—half-circlecurrentsensorwhichwasusedtodetectpartialdischargespulsecurrentofhigh~equencyfrom2MHzto30MHzinhighvoltageswitchgearbasedonRogowskicoilwasdesigned．Thecurentsensorhassimplestructure．Itwasprovedthatpartial

4、dischargesmonitoringsystembasedonthecurrentsensorcoulddetectpartialdischargesoftestloopwithgoodsensibility．Keywords：partialdischarge：curentsensor：rogowskicoil；highvoltageswitchgear：diagnosissystem高压开关柜现已广泛应用于发电厂的开关站、力较差，应用于在线监测时尤其明显。近年来出现变换和分配电能的变电站、接受电

5、能的终端用户的的超高频检测法主要采集局放信号的超高频部分变电室等，其内部的绝缘缺陷和劣化是开关柜安全(300MHz~3GHz)，可有效避开现场的背景噪声运行的巨大隐患，而在故障潜伏期往往伴随着局部和空气中电晕干扰(小于400MHz)口】，信噪比大大放电现象。目前开关柜的故障检测主要是在停电状提高。但是局部放电能量主要集中在8~20MHz[训，态下进行，实时在线检测技术较少，而停电检修问超高频部分的能量很弱，不能对局放信号进行定量隔之间设备处于不可知状态，一旦故障，不能被及分析和模式识别。时发现，因此非

6、常有必要对高压开关柜的局部放电如果可以尽可能地避开主要噪声干扰，同时获进行实时在线监测，及早预报高压开关柜绝缘老化得较强能量的局放信号，将对局放在线监测非常有程度，预防突然事故。利。因此，基于电磁耦合的原理，研制了～款检测范围为2~30MHz的电流传感器。1电流传感器的频带选择2电流传感器的设计局放信号频带范围很宽，从几百赫兹到几百兆赫兹⋯。脉冲电流法是研究最早、应用最广泛的局电流传感器采用均匀缠绕在高频高磁导率磁性放检测方法，该方法主要采集局放信号较低频段的骨架上的磁心电感线圈罗格夫斯(Rogows

7、ki)线圈视在放电量，由于干扰噪声频谱主要分布在小于(简称“罗氏线圈”)实现。磁心罗氏线圈具有如1MHz的频带范围内[2】，使得脉冲电流法的抗干扰能下的优点[。2013．~第12期一lII麓纛f69技术与应用“放电次数”历史曲线对开关柜的局放情况有了直的能量主要集中在8~20MHz的高频率范围内，使观的了解，可以清楚地了解被测开关柜局部放电的得罗氏线圈成为测量局放脉冲电流的首选方案。罗趋势。氏线圈均匀地缠绕在两个半圆形的高频高磁导率的4．2专家诊断系统及告警磁性骨架上，通过外部的两个半圆形的金属屏蔽盒

8、在对开关柜内局部放电情况检测的基础上，系的搭扣设计组成一个圆环，灵活的设计使得电流传统还需要一个专家诊断系统，对开关柜内的局放情感器可以方便地应用在已经投运的高压开关柜等工况进行跟踪分析，当局放情况符合异常诊断时就进程应用中，不受时间和空间的限制。同时，基于电行告警，提示进行相关设备的检修。诊断方法：当流传感器的局放在线监测系统也能对系统进行在线局部放电量大到一定量时，会对设备的安全造成隐监测、分析和告警。患，因此判断当最大放电值超过预设的告警闽值时，参