现高频局部放电检测及诊断方法:场电缆局部放电带电测试时应注意以下事项:根据现场测试环境应准备相应的防护和工作器具,如在电缆隧道内工作应确认隧道内是否存在有毒易燃气体并采取相应手段予以排除。对于在电缆互层交叉互联接地线和直接接地线上进行的测试工作应使用合适的工具打开接地箱,在开启过程中严禁接触裸母排等导体,传感器的卡装等操作应佩戴10kV电压等级绝缘手套。对于电缆终端下方的测试应保证所有操作处于电气安全距离范围内。UHF传感器,可以直接依靠磁吸安装在开关柜电缆室内壁上,安装过简单便捷。河北四合一开关柜局放系统
超声波与声波相同,是物体机械振动的传播形式。局部放电是一种快速的电荷释放或迁移的过程,发生局部放电时,局部的电场应力、机械应力与粒子力失去平衡而产生振动,从而产生超声信号。局部放电常伴随着频率高于20kHz的超声波,超声波信号通过不同介质并向四周传播。超声传感器安装在柜内,主要受环境噪声和振动信号的影响。超声传感器安装在开关柜柜体外层噪声较小,然而超声波跨越金属传播时衰减很大,因此超声信号主要通过开关柜外壳缝隙传出,超声传感器安装在开关柜缝隙处检测效果好。超声波传感器利用压电晶体作为声电转化元件将超声信号转换为电信号,并经过进一步放大及信号处理后传输到采集系统进行分析,以达到检测局部放电的目的。天津某电力设备公司研发生产的一种典型外置非接触式超声传感器如图4所示,其采用自吸附式设计,可以方便地安装于开关柜外壳缝隙处,不影响原开关柜运行和结构,中心频率为40kHz,已广泛应用于电力开关柜的局部放电在线监测系统中。河北四合一开关柜局放系统开关柜局放在线监测装置通过同轴线电缆接收超高频传感器采集的局部放电信号。
由于局部放电脉冲信号是很微弱的信号,现场的电磁干扰都将对测量结果产生较大误差,因此,要做到准确测量很困难。为了提高测量精度,除了采取上述介绍的抗干扰措施外,在测量中还应可采取如下措施:试验中所使用的设备应尽量采用无晕设备,特别是试验变压器和耦合电容Ck。滤波器的性能要好,要做到电源与测量回路的高频隔离。试验时间应尽量选择在干扰较小的时段,如夜间等。测量回路的参数配合要适当,耦合电容要尽量小于试品电容Cx,使得在局部放电时Cx与Ck间能很快地转换电荷。必须要对测量设备进行校准。
具有智能报警功能,检测到局放信号时及时发出报警信号,并且支持将报警信号上传至监控后台或远端智能设备。具有灵活强大的通信功能,可配置DTU单元进行数据远传。支持Modbus等通信规约,将实时监测数据、报警信号等数据上传至上位机。具有历史数据循环存储功能,电源失电后保存数据不丢失,数据包括放电数据、报警记录、系统日志等。硬件全部采用工业级元器件、所有与外界的连接均做到了充分的电气隔离,并内置抗雷击保护电路和电源滤波器,专业的EMC设计。开关柜局放在线监测的监测数据可以上传到云平台,或者第三方平台。
局部放电直接和明显的现象是导致电极间的电荷移动。具体表现在:①放电部位带电粒子的变化。当发生局部放电时,带电粒子会快速地由带电体向非带电体迁移(如开关柜柜体),并在非带电体上产生高频电流。②辐射高频电磁波信号。根据麦克斯韦电磁场理论,局部放电会产生变化的电场,变化的电场激发磁场,这样交变的电场与磁场相互激发,并向外传播便形成电磁波。极短时间内的放电脉冲会产生较高频率的电磁波,并向外辐射。基于上述两个原理可知,局部放电的发生必然会伴随电流和电磁波的产生,实际上除此之外局部放电还伴有超声波、气体生成物、光、热。依据局部放电时伴随产生的这些物理现象,可以将检测手段分为电测量法和非电测量法。开关柜局放在线监测装置具有灵活强大的通信功能,可配置DTU单元进行数据远传。河北四合一开关柜局放系统
开关柜内部的绝缘结构设计不合理,可能引发局放问题。河北四合一开关柜局放系统
因此,在满足自积分条件的一段有效频带内,HFCT的传递函数是与频率无关的常数。并且,HFCT的灵敏度与绕线匝数N成反比,与积分电阻R成正比。事实上,在高频段Cs的影响是不能忽略的。在考虑Cs影响的情况下,系统的传递函数H(S)为:HFCT等效电路类似于高频小信号并联谐振回路,采用高频小信号并联谐振回路理论分析可得电流传感器的频带为:在实际使用中,一般希望HFCT有尽可能高的灵敏度,并且在较宽的频带范围内有平滑的幅频响应曲线。同时要求HFCT有较强的抗工频的磁饱和能力,这是因为实际检测时不可避免有工频电流流过,而此时不应因磁芯饱和而影响检测结果。河北四合一开关柜局放系统