一种电容式套管局放定位方法技术

本发明专利技术公开了一种电容式套管局部放电定位方法，涉及换流站/变电站高压一次设备检修试验领域，利用电路中不同电气节点的端子接受到的局放信号差异，根据电容式套管总电容、屏间电容分布值，采用算法推算出套管内部局放起始的电气位置，根据套管的电容屏布置结构，推测出套管内部局放起始的物理位置。该方法可广泛应用电容式套管出厂试验、诊断试验的局放快速定位，便于制造单位和用户单位查找局放原因，制定工艺改进和检修策略。制定工艺改进和检修策略。制定工艺改进和检修策略。

【技术实现步骤摘要】
一种电容式套管局放定位方法


[0001]本专利技术涉及换流站/变电站高压一次设备检修试验领域，具体涉及一种电容式套管局部放 电定位方法。

技术介绍

[0002]电容式套管有害局放发生后，进一步恶化可能造成套管电容屏逐屏击穿，并发展为主绝 缘击穿故障。为了避免电容式套管运行中的击穿故障，《GB/T4109
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2008交流电压高压1000V 的绝缘套管》规定了套管出厂前应通过交流电压下的局部放电测试试验，要求其在1.5Um/√3 下的局部放电量小于10pC。近年来随着套管电容芯子卷制及浸渍工艺的改善与提升，套管内 部局放控制水平提高，成熟套管厂家的油纸电容式套管或胶浸纸电容式套管产品在局放试验 电压下通常仅表现出试验回路的背景局放。
[0003]油纸电容式套管或胶浸纸套管在浸渍不彻底、材料选型不当、操作空间洁净度不满足要 求的情况下可能造成套管电容芯子内部存在气隙、孔洞、杂质等，在交流电压作用下可能发 生局部放电，导致套管出厂试验不通过。2015年来，南方电网公司换流站使用的500kV及以 上电压等级套管在出厂试验环节共发生局放超标事件5起，主要包括油浸式套管电容芯子内 部存在杂质导致局放超标、胶浸纸电容式套管更换原材料后浸渍不充分导致局放超标、胶浸 纸电容式套管电容芯子受到机械损伤后局放超标等情况。
[0004]由于套管与变压器、GIS设备不同，无接地保护外壳，无法通过超声、超高频信号监测 等方式实时测试套管内部局放信号并确定局放发生的位置，很难通过试验局放波形对故障位 置进行定位。<br/>
技术实现思路

[0005]针对现有技术中的不足，本专利技术提供一种电容式套管局放定位方法，利用电路中不同电 气节点的端子接受到的局放信号差异，根据电容式套管总电容、屏间电容分布值，采用算法 推算出套管内部局放起始的电气位置，根据套管的电容屏布置结构，推测出套管内部局放起 始的物理位置。该方法可广泛应用电容式套管出厂试验、诊断试验的局放快速定位，便于制 造单位和用户单位查找局放原因，制定工艺改进和检修策略。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种电容式套管局放定位方法，包括：
[0008]步骤1：测量待测试的电容式套管的主电容量Cx1，末屏或次末屏对地电容量Cx2，第一 耦合电容器C1和第二耦合电容器的电容值C2；
[0009]步骤2：在所述电容式套管的末屏或次末屏，耦合电容器出线端子处连接两路局放测试 阻抗装置；
[0010]步骤3：在电容式套管的接线端子处施加方波信号，在两路局放测试阻抗装置输出端测 试方波信号，标定电容式套管末屏或次末屏连接的局放测试阻抗装置输出方波为一个定值， 记录两路方波信号幅值大小及比例；
[0011]步骤4：在电容式套管的接线端子处施加电压信号，分别测量在局部放电过程中不同阶 段的所述电容式套管的的末屏或次末屏，以及耦合电容器出线端子处两路方波信号幅值大小 及比例；
[0012]步骤5：根据施加方波信号时和施加电压信号时记录的两路方波信号幅值大小及比例得 到出套管内部局放起始的电气位置；依据所述电容式套管的布置结构，电容式套管内部局放 起始的物理位置。
[0013]如上所述的电容式套管局放定位方法，进一步地，在步骤4中：所述局部放电过程中不 同阶段的包括：
[0014]第一阶段：交流升压电路输出电压至电容式套管局放起始，持续加压10min至局放稳定；
[0015]第二阶段：继续升压至电容式套管额定电压的80％，同时套管末屏或次末屏处监测到的 局放量不应超过500pC，持续加压10min至局放稳定；
[0016]第三阶段：缓慢降压至局放熄灭。
[0017]如上所述的电容式套管局放定位方法，进一步地，在步骤5中：
[0018]末屏或次末屏的阻抗CD1，第二耦合电容器的阻抗CD2，其中，
[0019]施加方波信号时，阻抗CD1与CD2信号比例K1，Cm为第一耦合电容器和第二耦合电容 器的阻抗电容，
[0020][0021]施加电压信号时，阻抗CD1与CD2信号比例K2，Cm为CD1、CD2的阻抗电容，
[0022][0023]由于CX1为Cx11与Cx12串联，可得
[0024][0025]求解出Cx11，Cx12；根据套管电容芯子设计参数，得到Cx11，Cx12分布的物理位置， 确定局部放电发生位置。
[0026]如上所述的电容式套管局放定位方法，进一步地，若局放测试信号包含较大的脉冲峰值， 应分别对比两路信号的脉冲峰值比例及密集放电信号的幅值及比例。
[0027]如上所述的电容式套管局放定位方法，进一步地，所述电容式套管的末屏或次末屏及陪 试品电容抽头均连接局放测试阻抗。
[0028]本专利技术与现有技术相比，其有益效果在于：本方法相比传统的局放定位，考虑了电容式 套管的绝缘结构既屏间电容分布。相比变压器、GIS类设备的局放定位方法，本设计方法可 利用电路中不同电气节点的端子接受到的局放信号差异，根据电容式套管总电容、屏间电容 分布值，采用算法推算出套管内部局放起始的电气位置，根据套管的电容屏布置结
构，推测 出套管内部局放起始的物理位置，不需在套管本体上布置传感器及探头。另外，相比紫外成 像、超声检测等局放定位方法，对于同一电容式套管类设备，本设计方法能够有效确定套管 内部发生局部放电的电容屏位置。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图进 行简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普 通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1是本专利技术电容式套管局部放电定位电路图。
[0031]图2是本专利技术电容式套管局部放电定位又一电路图。图3是本专利技术局放定位算法流程图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描 述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中 的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本申请保护的范围。
[0033]实施例：
[0034]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二
”ꢀ
等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数 据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的 那些以外的顺序实施。此外，本专利技术实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形， 意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或 设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、 方法、产品或设备固有的其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容式套管局放定位方法，其特征在于，包括：步骤1：测量待测试的电容式套管的主电容量Cx1，末屏或次末屏对地电容量Cx2，第一耦合电容器C1和第二耦合电容器的电容值C2；步骤2：在所述电容式套管的末屏或次末屏，耦合电容器出线端子处连接两路局放测试阻抗装置；步骤3：在电容式套管的接线端子处施加方波信号，在两路局放测试阻抗装置输出端测试方波信号，标定电容式套管末屏或次末屏连接的局放测试阻抗装置输出方波为一个定值，记录两路方波信号幅值大小及比例；步骤4：在电容式套管的接线端子处施加电压信号，分别测量在局部放电过程中不同阶段的所述电容式套管的的末屏或次末屏，以及耦合电容器出线端子处两路方波信号幅值大小及比例；步骤5：根据施加方波信号时和施加电压信号时记录的两路方波信号幅值大小及比例得到出套管内部局放起始的电气位置；依据所述电容式套管的布置结构，电容式套管内部局放起始的物理位置。2.根据权利要求1所述的电容式套管局放定位方法，其特征在于，在步骤4中：所述局部放电过程中不同阶段的包括：第一阶段：交流升压电路输出电压至电容式套管局放起始，持续加压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晋寅，潘志城，韦晓星，谢志成，邓军，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心，
类型：发明
国别省市：