基于高频暂态电流传感的GIL局部放电检测方法和设备技术

本发明专利技术提供一种基于高频暂态电流传感的GIL局部放电检测方法和设备，涉及供电设备技术领域。方法包括：在GIL设备两侧套管的出线端部外壳的接地排上安装高频暂态电流传感器，用于同步检测GIL设备两侧的局部放电高频暂态电流信号，得出两侧的局部放电暂态电流脉冲波形及其传播时延ΔT，进而计算出GIL设备的局部放电源的位置；根据两侧的局部放电暂态电流脉冲波形的相位分布特征，生成PRPD图谱和PRPS图谱，进而确定GIL设备的局部放电源的类型。该方法能够实现GIL设备内部局部放电信号的快速、精确定位和模式识别，传感测点少，安装便捷，有效提高了GIL设备运行中的绝缘状态感知能力。效提高了GIL设备运行中的绝缘状态感知能力。效提高了GIL设备运行中的绝缘状态感知能力。

【技术实现步骤摘要】
基于高频暂态电流传感的GIL局部放电检测方法和设备


[0001]本专利技术涉及供电设备
，具体而言，涉及一种基于高频暂态电流传感的GIL局部放电检测方法和设备。

技术介绍

[0002]气体绝缘输电线路(gas
‑
insulated transmission lines，简称GIL)是一种采用高压气体(如SF6、SF6混合气体等)绝缘的高电压大电流电力传输装备，金属外壳与导体同轴布置，在大型水电站、核电站的电能送出场合应用广泛。与传统架空线路相比，GIL设备传输容量大、单位损耗低、受环境影响小、运行可靠性高、节省占地。在高压GIL设备生产过程中，由于工艺控制不良，将导致盆式绝缘子和支柱绝缘子内部存在微小气泡，以及在环氧树脂和金属嵌件之间存在微小气隙。在设备安装过程中，由于内部清理不彻底，在GIL设备内部将遗留金属颗粒。这些GIL设备内部遗留的缺陷，将引起局部放电，导致绝缘劣化，最终引发绝缘击穿故障。
[0003]因此，为了在运行时及早发现GIL设备内部潜伏性绝缘缺陷，需要对GIL设备进行带电检测或在线监测，及时发现GIL内部的异常局部信号，准确评估GIL的绝缘状态。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的包括提供一种基于高频暂态电流传感的GIL局部放电检测方法和设备，其能够实现GIL设备内部局部放电信号的快速、精确定位和模式识别，而且传感测点少，安装便捷，有效提高了GIL设备运行中的绝缘状态感知能力。
[0005]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种基于高频暂态电流传感的GIL局部放电检测方法，方法包括：
[0007]在GIL设备两侧套管的出线端部外壳的接地排上安装高频暂态电流传感器；
[0008]利用两侧的高频暂态电流传感器同步检测GIL设备两侧的局部放电高频暂态电流信号；
[0009]根据两侧的局部放电高频暂态电流信号，得出两侧的局部放电暂态电流脉冲波形；
[0010]计算两侧的局部放电暂态电流脉冲波形的传播时延ΔT；
[0011]根据传播时延ΔT，计算出GIL设备的局部放电源的位置；
[0012]根据两侧的局部放电暂态电流脉冲波形的相位分布特征，生成PRPD图谱和PRPS图谱；
[0013]根据PRPD图谱和PRPS图谱，确定GIL设备的局部放电源的类型。
[0014]在可选的实施方式中，高频暂态电流传感器采用开口卡钳式安装形式。
[0015]在可选的实施方式中，高频暂态电流传感器采用纳米非晶铁磁材料制成铁芯。
[0016]在可选的实施方式中，根据两侧的局部放电高频暂态电流信号，得出两侧的局部
放电暂态电流脉冲波形的步骤包括：
[0017]对两侧的局部放电高频暂态电流信号的采样率不低于100MS/s，采样模拟带宽不低于20MHz，并采用连续采集存储的FIFO模式；
[0018]根据采集存储的局部放电高频暂态电流信号，得出局部放电暂态电流脉冲波形。
[0019]在可选的实施方式中，采用连续采集存储的FIFO模式的步骤包括：
[0020]采用陡度触发模式，在监测的局部放电高频暂态电流信号对应的局部放电暂态电流脉冲波形超过设定陡度，则触发采集卡开始记录存储。
[0021]在可选的实施方式中，局部放电源的位置的计算公式为：
[0022][0023]式中，l为局部放电源的位置到最先检测到局部放电高频暂态电流信号的高频暂态电流传感器的距离，L为GIL设备的总长度，v为电磁波在GIL设备中的传播速度。
[0024]第二方面，本专利技术提供一种基于高频暂态电流传感的GIL局部放电检测设备，设备包括：
[0025]两个高频暂态电流传感器，用于分别安装在GIL设备两侧套管的出线端部外壳的接地排上；
[0026]两个监测终端，各自连接一个高频暂态电流传感器，两个监测终端之间通过同步光缆连接，两个监测终端用于同步采集存储两侧的局部放电高频暂态电流信号；
[0027]上位控制系统，与两个监测终端连接，上位控制系统用于计算两侧的局部放电暂态电流脉冲波形的传播时延ΔT；根据传播时延ΔT，计算出GIL设备的局部放电源的位置；根据两侧的局部放电暂态电流脉冲波形的相位分布特征，生成PRPD图谱和PRPS图谱；根据PRPD图谱和PRPS图谱，确定GIL设备的局部放电源的类型。
[0028]在可选的实施方式中，高频暂态电流传感器为开口卡钳式安装形式，高频暂态电流传感器采用纳米非晶铁磁材料制成铁芯。
[0029]在可选的实施方式中，监测终端包括：
[0030]屏蔽箱；
[0031]采样单元，对两侧的局部放电高频暂态电流信号的采样率不低于100MS/s，采样模拟带宽不低于20MHz，并采用连续采集存储的FIFO模式，采样单元采用陡度触发模式，在监测的局部放电高频暂态电流信号对应的局部放电暂态电流脉冲波形超过设定陡度，则触发采集卡开始记录存储；
[0032]电源模块，与采样单元电连接，电源模块用于向采样单元供电。
[0033]在可选的实施方式中，上位控制系统中储存有局部放电源的位置的计算公式：
[0034][0035]式中，l为局部放电源的位置到最先检测到局部放电高频暂态电流信号的高频暂态电流传感器的距离，L为GIL设备的总长度，v为电磁波在GIL设备中的传播速度。
[0036]本专利技术实施例提供的基于高频暂态电流传感的GIL局部放电检测方法和设备的有益效果包括：
[0037]1.在GIL设备两侧套管的出线端部外壳的接地排上安装高频暂态电流传感器，通
过同步采集GIL设备两侧的局部放电高频暂态电流信号，获取两侧的局部放电暂态电流脉冲波形的传播时延ΔT，实现精准定位GIL设备的局部放电源的位置；
[0038]2.根据两侧的局部放电暂态电流脉冲波形的相位分布特征，生成PRPD图谱和PRPS图谱，实现对GIL设备的局部放电源的类型进行识别；
[0039]3.传感测点少，安装便捷，有效提高了GIL设备运行中的绝缘状态感知能力。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0041]图1为本专利技术第一实施例提供的基于高频暂态电流传感的GIL局部放电检测设备的应用场景示意图；
[0042]图2为本专利技术第二实施例提供的基于高频暂态电流传感的GIL局部放电检测方法的流程图。
[0043]图标：100
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基于高频暂态电流传感的GIL局部放电检测设备；110
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高频暂态电流传感器；120
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监测终端；121
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采样单元；122本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高频暂态电流传感的GIL局部放电检测方法，其特征在于，所述方法包括：在GIL设备(200)两侧套管(210)的出线端部外壳(220)的接地排(230)上安装高频暂态电流传感器(110)；利用两侧的所述高频暂态电流传感器(110)同步检测所述GIL设备(200)两侧的局部放电高频暂态电流信号；根据两侧的所述局部放电高频暂态电流信号，得出两侧的局部放电暂态电流脉冲波形；计算两侧的所述局部放电暂态电流脉冲波形的传播时延ΔT；根据所述传播时延ΔT，计算出所述GIL设备(200)的局部放电源的位置；根据两侧的所述局部放电暂态电流脉冲波形的相位分布特征，生成PRPD图谱和PRPS图谱；根据所述PRPD图谱和所述PRPS图谱，确定所述GIL设备(200)的局部放电源的类型。2.根据权利要求1所述的基于高频暂态电流传感的GIL局部放电检测方法，其特征在于，所述高频暂态电流传感器(110)采用开口卡钳式安装形式。3.根据权利要求1所述的基于高频暂态电流传感的GIL局部放电检测方法，其特征在于，所述高频暂态电流传感器(110)采用纳米非晶铁磁材料制成铁芯。4.根据权利要求1所述的基于高频暂态电流传感的GIL局部放电检测方法，其特征在于，所述根据两侧的所述局部放电高频暂态电流信号，得出两侧的局部放电暂态电流脉冲波形的步骤包括：对两侧的所述局部放电高频暂态电流信号的采样率不低于100MS/s，采样模拟带宽不低于20MHz，并采用连续采集存储的FIFO模式；根据采集存储的所述局部放电高频暂态电流信号，得出所述局部放电暂态电流脉冲波形。5.根据权利要求4所述的基于高频暂态电流传感的GIL局部放电检测方法，其特征在于，所述采用连续采集存储的FIFO模式的步骤包括：采用陡度触发模式，在监测的所述局部放电高频暂态电流信号对应的所述局部放电暂态电流脉冲波形超过设定陡度，则触发采集卡开始记录存储。6.根据权利要求1所述的基于高频暂态电流传感的GIL局部放电检测方法，其特征在于，所述局部放电源的位置的计算公式为：式中，l为局部放电源的位置到最先检测到所述局部放电高频暂态电流信号的所述高频暂态电流传感器(110)的距离，L为所述GIL设备(200)的总长度，v为电磁波在所述GIL设备(200)中的传播速度。7.一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁登伟，刘卫东，
申请(专利权)人：四川省菁蓉和欣科技有限公司，
类型：发明
国别省市：