基于试验电压波动的制造技术

本发明专利技术涉及高电压试验技术领域，公开了一种基于试验电压波动的

【技术实现步骤摘要】
基于试验电压波动的GIS绝缘缺陷诊断方法及系统


[0001]本专利技术涉及高电压试验
，具体涉及一种基于试验电压波动的
GIS
绝缘缺陷诊断方法及系统
。

技术介绍

[0002]新建和解体大修后的气体绝缘金属封闭开关设备
(Gas Insulated Switchgear
，
GIS)
需要现场开展交流耐压试验，检查设备运输和安装是否正确，内部绝缘是否损坏或下降，确保
GIS
满足投入运行的要求
。
[0003]GIS
现场交流耐压试验通过串联谐振方式实现，施加规定电压1分钟设备没有击穿
、
闪络，判定试验通过
。
在
GIS
交流耐压试验期间，因导体或壳体表面毛刺
、
壳体表面异物
、
固体绝缘缺陷导致贯穿性放电，串联谐振耐压试验装置会因为试验回路电容量显著改变即失去谐振条件而无法继续试验，判定试验不通过
。
[0004]从已有的大量试验经验看，
GIS
内部部分存在表面脏污或气隙缺陷的固体绝缘，在耐压试验期间发生局部但非贯穿性的击穿，会伴随试验电压一定程度的波动
。
由于固体绝缘局部击穿放电导致的试验电压跌落未达到贯穿性击穿的判定标准
(
串联谐振耐压试验装置通常设定电压骤降超过
30
％情况下启动保护停止试验
)
，而且在较短时间的波动后，试验电压恢复正常，因此，即使该情况出现多次，在现有的试验标准和装置性能下也会判断试验通过
。
这些
GIS
交流耐压试验无法及时发现并诊断的固体绝缘缺陷，随
GIS
投入运行后，为设备乃至电网安全带来了非常大的隐患
。
[0005]因此，有必要设计一种清晰简洁
、
安全有效的
GIS
交流耐压试验期间绝缘缺陷诊断方法及系统，用以及时发现
GIS
内部潜伏的非贯穿性绝缘缺陷
。

技术实现思路

[0006]为了解决
技术介绍
存在的
GIS
交流耐压试验期间固体绝缘局部击穿放电无法准确检测诊断，可能无法及时发现非贯穿性固体绝缘缺陷的问题，本专利技术提供了一种基于试验电压波动的
GIS
绝缘缺陷诊断方法及系统；通过采集交流耐压试验期间施加在
GIS
上的电压，根据电压跌落情况判断是否出现电压异常波动事件，根据电压异常波动事件类型和出现时间，检测并诊断
GIS
绝缘缺陷
。
[0007]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0008]一种基于试验电压波动的
GIS
绝缘缺陷诊断方法，包括：
[0009]S1、
基于
GIS
串联谐振交流耐压试验回路，以不低于
A MS/s
的采样率采集施加在电容分压器低压电容上的测量电压，得到电压时域波形；
[0010]S2、
将所述测量电压进行数字化处理，得到采集期间所述测量电压的电压数值集合，所述电压数值集合中的电压值为以
A MS/s
的采样率对应的采样点采集到的具体数值；
[0011]S3、
将所述电压数值集合中的电压以
B
μ
s
为时间单位平均划分，获取各时间段最大电压值列表
T
＝
{T1，
T2，
...
，
T
i
，
T
i+1
，
...
，
T
N
}
，其中，
A MS/s*B
μ
s
＝
C*10
d
采样点数，
C
为不小于
1
的正整数，
d
为正数；
[0012]S4、
基于所述最大电压值列表计算所述测量电压在各时间段的电压变化率，得到变化率列表
Δ
T
＝
{
Δ
T1～2，
Δ
T2～3，
...
，
Δ
T
i
‑1～
i
，
Δ
T
i
～
i+1
，
...
，
Δ
T
N
‑1～
N
}
，其中，每出现一次在相邻时间段所述电压变化率超过5％的情况，定义出现一次电压异常波动事件，且在两个电压周期的时间段内只记录一次电压异常波动事件；
[0013]S5、
当
GIS
交流耐压试验无闪络结束后，按时间顺序罗列历次电压异常波动事件，根据电压波动波形特征判断电压异常波动事件类型；
[0014]S6、
在
GIS
交流耐压试验期间，若出现3次及以上被判断类型为绝缘局部击穿放电引起的电压异常波动事件，且若在耐压试验最后
10
秒仍然出现该类电压异常波动事件，即使最后
GIS
交流耐压试验未发生击穿闪络，仍诊断
GIS
绝缘存在缺陷，判定试验不能通过
。
[0015]作为优化，
A
为
100
，
B
为
1。
[0016]作为优化，
S1
的具体步骤为：
[0017]S1.1、
将
GIS
与电容分压器并联；
[0018]S1.2、
以不低于
A MS/s
的采样率采集施加在所述电容分压器低压电容上的电压值；
[0019]S1.3、
根据施加在所述电容分压器低压电容上的电压以及所述电容分压器的分压比计算与所述
GIS
并联的电容两端的电压值，从而得到施加在所述
GIS
两端的电压值；
[0020]S1.4、
将所述电容分压器低压电容上的电压得到测量电压，并根据所述测量电压得到电压时域波形
。
[0021]作为优化，所述电压时域波形为频率为
f、
幅值为所述
GIS
的电压值的正弦波，所述频率式中，
L
为试验回路的电感，
C
为试验回路的电容，主要包括
GIS
和电容分压器
。
[0022]作为优化，所述电压变化率的表达式为：
[0023][0024]式中，
T
i
是时间段
i
的
GIS
上采集到的电压最大值，
T...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于试验电压波动的
GIS
绝缘缺陷诊断方法，其特征在于，包括：
S1、
基于
GIS
串联谐振交流耐压试验回路，以不低于
A MS/s
的采样率采集施加在电容分压器低压电容上的测量电压，得到电压时域波形；
S2、
将所述测量电压进行数字化处理，得到采集期间所述测量电压的电压数值集合，所述电压数值集合中的电压值为以
A MS/s
的采样率对应的采样点采集到的具体数值；
S3、
将所述电压数值集合中的电压以
B
μ
s
为时间单位平均划分，获取各时间段最大电压值列表
T
＝
{T1，
T2，
...
，
T
i
，
T
i+1
，
...
，
T
N
}
，其中，
A MS/s*B
μ
s
＝
C*10
d
采样点数，
C
为不小于1的正整数，
d
为正数；
S4、
基于所述最大电压值列表计算所述测量电压在各时间段的电压变化率，得到变化率列表
Δ
T
＝
{
Δ
T1～2，
Δ
T2～3，
...
，
Δ
T
i
‑1～
i
，
Δ
T
i
～
i+1
，
...
，
Δ
T
N
‑1～
N
}
，其中，每出现一次在相邻时间段所述电压变化率超过5％的情况，定义出现一次电压异常波动事件，且每在两个电压周期的时间段内只记录一次电压异常波动事件；
S5、
当
GIS
交流耐压试验无闪络结束后，按时间顺序罗列历次电压异常波动事件，根据电压波动波形特征判断电压异常波动事件类型；
S6、
在
GIS
交流耐压试验期间，若出现3次及以上被判断类型为绝缘局部击穿放电引起的电压异常波动事件，且若在耐压试验最后
10
秒仍然出现该类电压异常波动事件，即使最后
GIS
交流耐压试验未发生击穿闪络，仍诊断
GIS
绝缘存在缺陷，判定试验不能通过
。2.
根据权利要求1所述的一种基于试验电压波动的
GIS
绝缘缺陷诊断方法，其特征在于，
A
为
100
，
B
为
1。3.
根据权利要求1所述的一种基于试验电压波动的
GIS
绝缘缺陷诊断方法，其特征在于，
S1
的具体步骤为：
S1.1、
将
GIS
与电容分压器并联；
S1.2、
以不低于
A MS/s
的采样率采集施加在所述电容分压器低压电容上的电压值；
S1.3、
根据施加在所述电容分压器低压电容上的电压以及所述电容分压器的分压比计算与所述
GIS
并联的电容两端的电压值，从而得到施加在所述
GIS
两端的电压值；
S1.4、
将所述电容分压器低压电容上的电压再次分压得到测量电压，并根据所述测量电压得到电压时域波形
。4.
根据权利要求1所述的一种基于试验电压波动的
GIS
绝缘缺陷诊断方法，其特征在于，所述电压时域波形为频率为
f、
幅值为所述
GIS
的电压值的正弦波，所述频率式中，
L
为试验回路的电感，
C
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周电波，姚晓，王嘉易，何宇航，丁登伟，王志川，方源，贾志杰，骆欣瑜，张劲，冯运，张宗喜，薛志航，马啟潇，何良，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：