[发明专利]一种适用于现场的冲击电压下GIS局部放电检测方法

说明书

技术领域

本发明属于高频大电流检测技术领域，涉及一种GIS局部放电检测方法，尤其是一种通过容性试品(GIS)在冲击电压下产生的位移电流检测来发现试品内部局部放电的方法，适用于超高压GIS设备的现场局部放电检测。

背景技术

气体绝缘全封闭式组合电器(Gas-insulated metal-enclosed switchgear，GIS)是目前电力系统中最重要的设备之一，其运行可靠性直接关系到电网系统的安全稳定。通常GIS(气体绝缘组合电器)在工厂中制造、试验之后，是以运输单元的方式运往安装工地的。设备在运输、储存和安装中可能发生的问题有零部件松动、脱落，电极表面刮伤或安装错位引起的电极表面缺陷，导电微粒进入或工具遗忘在装置内等。上述意外因素均会导致绝缘故障，相关统计数据表明，GIS的绝缘事故中约有2/3发生在未进行过现场耐压试验的设备上。现场耐压试验的目的是检查总体装配的绝缘性能是否完好，因此GIS在现场组装后必须进行现场耐压试验。

近年来，局部放电测量已成为GIS绝缘监测的重要手段。GIS在作现场交流耐压试验的同时测量局部放电，对发现现场安装完成后设备的绝缘缺陷发挥了重要作用，国家标准和电力行业标准均对GIS的现场试验及局部放电检测方法给出了具体的规定，可以说对GIS进行工频耐压及局部放电测量的方法和技术已达到比较成熟的阶段。然而，随着设备电压等级的不断提高，对于高电压等级设备的工频耐压试验与冲击耐压试验的等效性已不能满足要求。研究发现，SF6气体中的隐患对于不同的电压波形其灵敏度不同。工频耐压试验对检查介质污染、SF6气体受潮等引起的绝缘击穿相当灵敏，但对于金属表面有划痕，导体表面状态不良等灵敏度不高，隐患不易发现。而在冲击耐压试验下，由于极不均匀电场击穿时电晕稳定化作用差，因此，冲击试验对检查固定金属微粒、零件遗留在GIS设备内部、屏蔽罩安装不当等情况非常有效。因此GIS设备虽然做过交流耐压试验还不足以发现所有隐患。此外，对于某些缺陷，工频电压虽然可以激发、暴露缺陷但由于其持续性的特点也同时会使缺陷进一步扩大，从而给设备造成更大的损伤。冲击电压由于其一过性的特点，在激发、暴露缺陷的同时，并不会扩大缺陷。因此根据相关规程规定，针对GIS设备现场交接试验进行冲击电压特别是操作冲击电压试验并在本项目研究的基础上同时进行冲击电压下局部放电的检测以便更有效地发现缺陷就是一个迫切需要解决的问题。本方法的提出的另一个有利条件是IEC60060-3对电力设备做现场冲击耐压试验所使用的雷电冲击、操作冲击波形做了明确规定，推荐的波形具有产生效率高因而适合现场使用又具有和实验室相应波形的一致性因而便于对结果进行比较的优点，这也是本方法的提出与以后实施的重要标准基础。基于以上，在进行GIS现场冲击电压试验的同时进行局部放电测量对于及时发现内部隐患，确保设备安全运行具有重要的实际意义。因此，冲击电压下局部放电测量技术具有重要的工程应用价值。

为了不影响GIS现场冲击电压试验的回路参数，本方法提出采用一种非电连接的方式，从试验回路接地线上的位移电流上取得局部放电信号。

另外，目前利用上述方法对局部放电的测量处于定性阶段，对GIS内部缺陷的严重程度，冲击电压下的局部放电量以及缺陷类型的识别不能确定的给出。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种适用于现场的冲击电压下GIS局部放电检测方法，该方法能够有效的检测超高压GIS设备的绝缘状况，以补偿工频下局放测量方法的局限性。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种适用于现场的冲击电压下GIS局部放电检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)首先采用高频电流传感器分别检测绝缘状态正常的以及存在绝缘缺陷的GIS设备在冲击电压下的接地电流信号，将接地电流信号转换为电压信号，提取电压信号上叠加的局部放电脉冲，建立冲击电压下局部放电脉冲特征数据库；

2)再采用高频电流传感器检测待测GIS设备在冲击电压下的待测接地电流信号，将待测接地电流信号转换为电压信号，提取电压信号上叠加的局部放电脉冲，通过与特征数据库对照来检测待测GIS设备的绝缘状况。

上述步骤1)中，存在绝缘缺陷的GIS设备是指：将GIS设备使用中出现并统计到的所有绝缘缺陷类型，设置在绝缘状态正常的GIS设备中，从而制备出多种带有不同绝缘缺陷类型的GIS设备模型。