高压开关柜局部放电TEV信号传播衰减特性

高灵敏度状态感知是实现设备数字化运维的关键环节,也是实现设备状态分析与全生命周期管理的重要前提。局部放电暂态地电压(transient earth voltage,TEV)检测是实现开关柜绝缘状态感知的主要手段,其检测灵敏度受到放电类型与部位、检测位置的影响,目前缺乏系统研究。文中建立基于实测脉冲电流波形的时域有限差分法的电磁波仿真模型;分析局部放电脉冲电流波形上升沿时间、放电源位置及脉冲电流方向等因素对TEV幅值与衰减程度的影响;在实验室开展开关柜局部放电试验与TEV测量,得到影响TEV检测灵敏度的主要因素。结果表明,脉冲电流上升沿时间与放电源位置是影响开关柜局部放电信号幅值的主要因素。脉冲电流上升沿时间越长,TEV信号幅值越小,当2种脉冲电流波形上升沿时间相差10倍时,TEV幅值相差3.17~3.37倍;母排室局部放电的TEV衰减程度明显大于电缆室,前者衰减程度约为后者的9.5~10.0倍。该结论对检验TEV检测灵敏度具有参考价值。

高压开关柜典型缺陷局部放电TEV特征的研究

高压开关柜局部放电会在其金属外壳上产生对地电位,称之为暂态对地电压(TEV),它是一种有效的局部放电检测手段,但是目前开关柜TEV信息只局限于平均幅值,缺少有效特性信息辨识开关柜的缺陷。为了得到更多的局部放电TEV特征信息,笔者研制了一套TEV传感器及检测系统,建立了开关柜TEV测量平台,采用TEV系统对3种典型开关柜放电模型进行了测量和分析,获取了典型缺陷放电情况下TEV的散点图和统计图谱。研究结果表明:所研制的TEV传感器(带宽为5 kHz^80 MHz)可以对放电脉冲信号具有良好的响应特性,经过与脉冲电流法对比得知,TEV作为检测手段可以有效地获取局部放电信息,同时保留了能够反映缺陷类型的放电特征;统计不同缺陷情况下局部放电TEV信息所得到的柱状图谱具有明显区别,TEV特征可以作为为开关柜缺陷识别的有效依据。

基于TEV法的电缆终端局部放电状态监测装置的研制

研制了一种基于TEV(暂态对地电压)法的电缆终端局部放电(PD)状态监测装置。基于TEV法原理建立了电缆终端PD传播的波阻抗模型;在此基础上研制了一种用于PD检测的新型贴片式传感器,对其设计方法和响应特性进行了分析,并且提出了一种电缆终端远程无线监测方案并试制了一套装置样机,装置采用PRPD(局部放电相位分析)技术完成PD的统计分析与识别。通过现场实测数据表明,该装置的设计原理和检测效果能够满足电缆终端状态监测的需要。

一种级联式高压开关柜局部放电定位方法

针对高压开关柜局部放电定位技术存在误差大、效率低、难以实现定位到柜的问题,文中基于开关柜中局部放电TEV信号进行了定位技术研究,提出了TEV传感器级联式定位方法。通过分布式传感器有线级联的方式、双母线分时比较方法与TEV传感器状态开关切换策略,使单个双通道采集卡能对多面开关柜上的TEV传感器信号脉冲进行采集比较,从而快速、高效、准确地在成排高压开关柜中定位出局部放电源所在的开关柜。基于该方法设计了高压开关柜局部放电级联式定位系统,采用总线级联式的模块化设计,不需增加高速采集通道数量即可满足任意扩展TEV检测节点数量的需求,最大化地减少了系统成本。通过搭建验证平台验证了该定位方法的定位效果,证明了级联式定位系统的工作有效性,实现了局部放电定位到柜的目的。

基于TEV法的开关柜局部放电带电检测试验研究

介绍开关柜试验模型系统结构和接线图,分析在针板放电、内部放电、沿面放电、悬浮放电等4种局部放电模型下,TEV检测系统输出值和脉冲电流法检测放电量幅值之间的对应关系,试验结果表明TEV法与脉冲电流法有良好的相关性,TEV法对开关柜局部放电有一定预防作用。

基于时域有限差分法的开关柜表面TEV分布特性的研究

采用时域有限差分法(FDTD),建立了与实际高压开关柜尺寸比例为1∶1的精确模型,以场分布图的形式表现局部放电电磁波在开关柜复杂内部结构条件下的传播过程,并通过对比内部电气组件前后的信号特征,分析组件对电磁信号的衰减和畸变作用,从而实现对典型开关柜外表面测量点的TEV分布特性的仿真研究。结果表明:测量点靠近开关柜表面的缝隙处时可以获得较大的TEV幅值,TEV幅值随测量点与局部放电源之间距离的增大而减小。该精确仿真模型比传统的简化仿真模型更能体现出开关柜表面TEV信号的分布特性。

TEV和超声波检测法在开关柜局部放电检测中的应用评述

局部放电检测技术在不停电的情况下对开关柜设备绝缘状况进行诊断,是开关柜绝缘检测的重要手段。文中介绍了开关柜的暂态地电压(TEV)和超声波局部放电检测技术的原理,对两种方法在放电定位、降噪及模式识别技术等方面的研究进行了总结。基于检测理论与统计数据,给出两种方法对沿面和内部缺陷放电检测有效性差异的解释说明。鉴于TEV检测效果不理想的现状,建议现场检修工作适当减少TEV测试或以可靠性更高的方法代替,提高故障定位精度与诊断准确度。

TEV局放仪性能测评研究

暂态对地电压(Transient Earth Voltage,TEV)检测技术已经成为高压电气设备的重要检测方法之一,但由于缺乏行业内部统一的标准,厂家生产的仪器良莠不齐,导致出现TEV局放仪在购买以及验收过程中无法对局放仪的性能进行测评问题。对此,本文提出了一种信号模拟测评法,详细分析了TEV局放仪静态特性测评:频率特性、信号线性度、灵敏度、脉冲计数和放电源定位性能5个性能参数。通过对这5个性能参数进行测评研究,可以对TEV局放仪性能有较为全面的认知。

开关柜局部放电的AE和TEV联合检测系统研究

随着开关柜绝缘故障问题的日益严重,为了保证开关柜的正常运行,文中结合暂态地电压(TEV)和超声波检测(AE)两种技术方法介绍了一种开关柜局放在线监测系统。文中详细介绍了这套系统的具体构架、检测技术原理及应用分析。该系统为开关柜局放监测提供了有力的决策支持。

基于TEV和超声波法的开关柜局部放电检测

现今高压开关柜在变电站中得到广泛应用,其运行安全对变电站的供电可靠性具有重要影响。定期对开关柜进行局部放电检测是保障变电站安全运行、提高供电可靠性的重要手段。对暂态地电压(TEV)和超声波技术的检测原理及优缺点进行简要分析,然后提出将TEV与超声波法相结合的局部放电检测方法,最后运用该方法对某变电站35 kV开关柜进行局部放电检测,检测结果表明该方法在实际开关柜局部放电检测中具有有效性和实用价值。

高压开关柜中TEV信号仿真分析

高压开关柜在电力系统中具有重要的地位,但是运行经验表明,局部放电是其绝缘出现损坏的征兆,所以对局部放电进行检测是必要的。局部放电会导致暂态对地电压的产生,据此可对局部放电源进行检测。为掌握瞬时对地电压(TEV)信号的特点,通过有限差分法进行了仿真分析,为现场应用提供了理论依据。

基于TEV和AE的开关柜局部放电综合分析系统

在分析局部放电检测原理、方法和装置的基础上,采用暂态地电压和超声波联合检测的方法搭建了开关柜局部放电在线监测装置,开发了具备快速巡检和重症监护功能的综合分析软件,并在实际案例中进行了测试,验证了基于暂态地电压和超声波的开关柜局部放电综合分析系统的高准确性、高灵敏度和高抗干扰性。系统具有良好的便携性和灵活性,且具有开关柜全天候重症监护能力。

基于暂态地电压的开关柜局部放电仿真研究

分析了开关柜内部发生局部放电时,开关柜外表面暂态地电压的产生机理。基于有限积分方法,通过CST软件建立了开关柜仿真模型,研究了局部放电脉冲源的幅值、频率对TEV信号的影响。仿真结果显示:TEV信号的幅值与局部放电源的幅值成正比,局部放电源的频率越高,TEV信号越强;在开关柜表面传播时,不同探测点的TEV信号之间会有时延,提出了通过在开关柜表面布置多个TEV传感器,对开关柜内部局部放电源进行初步定位的方法。

采用暂态对地电压法综合检测开关柜局部放电

针对暂态对地电压(TEV)技术在实际开关柜局部放电检测中判断依据单一、检测结果可靠性不高等问题,对如何更好应用TEV技术展开研究。在分析TEV技术原理的基础上,综合应用TEV技术对高压开关柜典型缺陷的局部放电进行了检测与分析,探究了不同缺陷模型下的时域相位、脉冲数和测量阈值之间的关系并统计了不同缺陷的特征。结果表明,尖刺放电均发生在0°～90°及200°～340°,负半周中较高幅值的放电明显较少;内部放电发生在0°～90°及270°～315°,正负半周的放电随阈值的升高呈现相似的减少趋势;悬浮放电发生在0°～135°及180°～315°,与其正半周相比,负半周的放电随阈值升高而下降的更加剧烈,这些现象均与使用传统的脉冲电流法所得到的结论相一致,说明了使用TEV法对开关柜进行局部放电类型识别的可能性,为进一步的研究做准备。

开关柜局部放电暂态对地电压传播特性的仿真分析

在带电条件下的局部放电检测是反映封闭开关柜内部绝缘状况的有效手段。为此,首先根据电磁学基本原理分析了暂态对地电压(transient earth voltages,TEV)的产生机理,然后利用XFDTD软件仿真分析了TEV幅值和脉宽与激励源脉冲幅值、脉冲宽度、检测距离之间的关系。仿真结果表明:TEV的幅值与局部放电源的幅值成正比,且随着检测距离的增大而减小,随着局部放电源脉冲宽度的增加而减小;TEV的脉宽随局部放电源脉宽的增大而增大,与检测距离无关。为开展开关柜局部放电的带电检测工作提供了理论依据。

用于局部放电检测的暂态对地电压传感器设计

针对局部放电带电检测的实际情况,介绍一种基于对数检波方法的暂态对地电压传感器设计方案。传感器采用一体化设计,包括耦合电容、前置信号调理、传感器外壳三部分。重点介绍耦合电容板尺寸选择、前置信号调理的电路设计、传感器外壳屏蔽及人机功效的设计,并通过实验检验了传感器性能。

开关柜局部放电暂态对地电压检测技术

金属铠装式开关柜的特点使得柜内设备的运行情况无法通过常规手段查看。基于金属铠装式开关柜在对地绝缘部分发生局部放电时会产生暂态对地电压(TEV)的原理,进行此类开关柜局部放电的监测,是有效的方法。具体介绍了该技术的检测原理、判断方法及判别依据。在上海电网中的应用实例验证了方法的有效性。

开关柜局部放电带电检测技术应用分析

文章介绍了一例开关柜局部放电带电检测技术应用实例,对超声波和TEV检测数据进行了分析,总结开关柜局部放电产生的原因,针对原因提出了相应的改进措施,为开关柜局放带电检测技术应用提供分析参考。

超声波和暂态地电位局放检测仪性能测试试验研究

根据超声波(AE)局部放电检测仪和暂态地电位(TEV)局部放电检测仪技术条件,结合现场需求,提出了用检测仪的线性度误差和稳定性误差表征局放检测仪性能的关键指标,并建立了专用性能测试平台,同时研究了2个厂家局放检测仪的测试性能。

暂态地电压法与特高频法在局放检测中的应用

为了解决开关柜局部放电问题,在35 kV开关柜局部放电检测中,联合应用暂态地电压法与特高频法确定开关柜内部缺陷性质,通过特高频平分面及时差法进行定位分析,确定开关柜内部缺陷位置,为解体分析提供充分依据。应用结果表明:暂态地电压法与特高频局放检测技术的联合应用,可以实现不同检测手段的互相补充,更有利于开关柜缺陷检测。