[发明专利]基于泄露电流的GIS盆式绝缘子沿面放电监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其是涉及一种基于泄露电流的GIS盆式绝缘子沿面放电监测方法。

背景技术

盆式绝缘子是GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）设备的关键部件，起到隔离气室，支撑导体的作用。随着GIS的发展，盆式绝缘子的运用也越来越多。运行情况表示，虽然现在设备生产商生产的盆式绝缘子工艺，技术水平已经取得了巨大的进步，但是只要安装，生产过程中有微小的失误，就会发生严重事故，造成巨大损失。2015年6月14日，某特高压变电站发生了一起严重事故，1000kVⅠ母第一、二套母差保护动作，故障相电流21.6kA，持续时间约为40ms。经过现场检测与返厂检查，发现在2015年4月15日在线检测设备发出一次警告，在这个时间一共发生了98次事件，但是只有一次形成了警告。发生故障前，一共有34天出现了局部放电，但是只有一次形成警告，在6月8日到14日，有4天出现局部放电时间，均未形成告警，直到故障发生。所以现阶段对于盆式绝缘子的局部放电在线监测技术还不够完善，经常会出现漏报错报等现象。

1.泄漏电流是指流过绝缘子表面的电流，在正常情况下，泄漏电流会稳定在一个很小的值，但是一旦有局部放电现象，绝缘子的泄漏电流会上升。泄露电流对于局部放电的检测最敏感。

2.绝缘子放电时泄漏电流的变化规律，随着事故进行，泄漏电流越来越大，而绝缘子的电绝缘强度呈现下降趋势。

3.所以可以通过测量泄漏电流来判别绝缘子的沿面局部放电，现有研究表明，盆式绝缘子局部放电可分为放电初始阶段、放电发展阶段和放电危险阶段，因此有必要提供一种基于泄露电流的GIS盆式绝缘子沿面放电监测方法，做到在放电初始阶段就能发现局部放电。

GIS 作为电力系统中运行的重要设备，一旦发生故障将会影响电力系统的正常供电，造成巨大的经济损失和不良的社会影响。盆式绝缘子作为 GIS 核心组成部件，其绝缘性能好坏直接影响 GIS 设备运行的可靠性。统计资料表明，由盆式绝缘子缺陷导致的故障占 GIS 总故障的 37%。其中大部分是由于局部放电造成的。所以提前发现盆式绝缘子故障情况是非常重要的。

现有的局部放电检测方法有脉冲电流法、特高频检测法和超声波检测法三种主要方法，其他的化学方法和光方法等还在发展中。GIS设备运行中局部放电多采用特高频法和超声波法，但现场检测过程中也发现这两种方法并不能发现所有设备的内部缺陷，有时会出现误报和漏报问题。特高频法对 GIS 内部悬浮类缺陷较为灵敏，对明显的内部异物导致的放电也较为灵敏，而超声波法则对自由金属微粒放电最为灵敏，但一旦放电涉及到盆式绝缘子固体绝缘的局部放电，则此两种方法均存在漏判的现象。在实验室中通过实体 GIS 内置缺陷进行不同检测方法的检测发现，一旦局部放电位于盆式绝缘子表面，尽管脉冲电流法已经检测到明显的放电脉冲，但由于环氧材料本身对超声波信号的吸收作用，会导致超声波信号完全检测不到。而沿面放电本身会导致电荷的泄漏，也会导致此时放电脉冲的前沿相比其他类型的放电要缓，其所激发的特高频信号也相对较弱，因此特高频法和超声波法对涉及到盆式绝缘子表面的放电，其检出能力均较弱。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于泄露电流的GIS盆式绝缘子沿面放电监测方法，在放电初始阶段就能发现局部放电，以遍及时进行处理，避免巨大经济损失。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于泄露电流的GIS盆式绝缘子沿面放电监测方法，该盆式绝缘子的边缘通过法兰固定在GIS外壳上，包括以下步骤：

1）将盆式绝缘子与GIS外壳隔离，再通过引出线将盆式绝缘子边缘接地；

2）通过罗戈夫斯基线圈采集引出线上、靠近法兰部分的接地电流；

3）将步骤2）采集的接地电流等效为盆式绝缘子沿面放电时的泄露电流，采集到的泄露电流与上位机数据库内的泄露电流正常工作数据与泄露电流故障数据进行对比，得到盆式绝缘子的沿面放电状态。

所述步骤1）具体为：

101：在盆式绝缘子的边缘与法兰之间设有绝缘垫圈，绝缘垫圈将盆式绝缘子与GIS外壳隔离；

102：在绝缘垫圈与盆式绝缘子的边缘之间设有金属垫圈，引出线一端连接金属垫圈，引出线另一端接地。

所述罗戈夫斯基线圈依次通过滤波电路、积分电路和模数转化电路连接上位机。

所述上位机数据库内的泄露电流正常工作数据与泄露电流故障数据获取方式为：