GIS局部放電在線監(jiān)測方法 人們隨著GIS在電力系統(tǒng)中的重要性的提高,為保證GIS長期可靠運(yùn)行,對 其絕緣診斷也愈來愈得到重視。作為判斷GIS絕緣狀況的有效手段,GIS中局部 放電的檢測技術(shù)也迅速發(fā)展起來。局部放電測量的方法很多,都是根據(jù)局部放電 過程中所發(fā)生的物理和化學(xué)效應(yīng),通過測量局部放電所產(chǎn)生的電荷交換、能量的 損失、發(fā)射的電磁波、發(fā)出的聲和光以及生成一些新的生成物等信息,來表征局 部放電的狀態(tài)。這些信息總結(jié)起來有電信息和非電信息兩大類,由此局部放電測 量方法可以分為電測法和非電測法兩大類,其具體主要可分為以下五種方法:
(1)耦合電容法:又稱為脈沖電流法,它利用貼在GIS外殼上的電容電 極耦合探測局部放電在導(dǎo)體芯上引起的電壓變化。該方法結(jié)構(gòu)簡單,便于實(shí)現(xiàn)。 但是在現(xiàn)場測試時,無法識別與多種噪聲混雜在一起的局部放電信號,因此這種 方法的使用推廣受到了很大限制。
(2)UHF法:英國Strathclyde大學(xué)提出的UHF法目前已經(jīng)應(yīng)用到GIS生產(chǎn) 和運(yùn)行中,它是一種利用超高頻頻率信號進(jìn)行局部放電在線監(jiān)測的方法。在UHF 法中傳感器并非起耦合的作用,而是接收UHF信號的天線,所以UHF法的原理 與脈沖電流法是不同的。
GIS內(nèi)部發(fā)生局部放電時,由于放電點(diǎn)處電荷的迅速轉(zhuǎn)移,形成持續(xù)時間很短 的電流脈沖(ns級),并產(chǎn)生頻率分量極其豐富的電磁信號(高達(dá)GHz),通過 傳感局部放電所產(chǎn)生的電信號進(jìn)行局部放電檢測,有可能實(shí)現(xiàn)較高的靈敏度,并 能夠及時發(fā)現(xiàn)早期的的局部放電。局部放電電信號傳感面臨的關(guān)鍵困難是電磁干擾問題。
GIS局部放電在線檢測 要求在GIS運(yùn)行的現(xiàn)場條件下進(jìn)行檢測,由于電暈放電等原因,現(xiàn)場條件下存在 大量的電磁干擾信號。尤其常規(guī)局部放電檢測所使用的頻段(幾十kI-Iz~幾百kHz), 干擾信號的強(qiáng)度有可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所要檢測的局部放電信號,使得局部放電檢測的 電信號傳感器無法實(shí)現(xiàn)。GIS局部放電檢測的UHF傳感方法正是針對抗電磁干擾 問題提出的。并在UHF頻段內(nèi)選擇合適的頻段進(jìn)行局部放電的電信號傳感,其抗電磁干擾原理是: GIS運(yùn)行現(xiàn)場的干擾源主要有:架空線和變電站母線上的電暈放電,導(dǎo)體接觸 不良產(chǎn)生的電弧放電,站內(nèi)可控硅產(chǎn)生的強(qiáng)電脈沖,其他設(shè)備內(nèi)部的放電,無線 電波,載波通訊,系統(tǒng)內(nèi)開關(guān)動作等。研究表明,這些干擾主要集中在300MHz 以下頻段。
雖然也存在超高頻干擾信號,由于傳播路徑上衰減很快,并且很 容易被屏蔽,因此一般不能到達(dá)GIS。相比之下,GIS的同軸結(jié)構(gòu)是一個良好的波 導(dǎo),其內(nèi)部的局部放電輻射出的超高頻電磁波可在內(nèi)部有效地傳播,因此,選擇 超高頻段的電磁信號作為檢測信號,可以避開常規(guī)電氣測試方法中難以識別的電力系統(tǒng)中干擾,顯著提高了局部放電檢測的信噪比(S/N)。