基于声电联合的GIS局部放电检测与故障定位研究

作     者：冯彩 

作者单位：山东理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈玉峰;王辉

授予年度：2018年

学科分类：0808[工学-电气工程] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 08[工学] 

主      题：GIS 局部放电 特高频 超声波 声电联合 

摘      要：随着电网的迅速发展,以及对较高电压等级输配电的迫切需求,气体绝缘组合开关设备(Gas Insulated metal-enclosed Switchgear,GIS)具备一系列优点,如结构紧凑、运行安全可靠、易于维护等,在电力系统中大量投入使用。但其在制造、运输、安装过程中不可避免的会造成一些绝缘缺陷,且由于封闭,放电现象并不直接可见,一旦发生绝缘故障就会造成较大事故,将会对电力系统的安全运行和国民生活带来巨大影响,所以对故障的检测及定位就显得尤为重要。而对GIS绝缘检测最有效的方法就是局部放电(Partial Discharge,PD)检测,它是引起绝缘劣化从而导致故障发生的先兆。局放检测能够展现设备绝缘状况,及时有效地发现GIS设备早期绝缘缺陷和异常信号,并判断故障类型,对其之后的发展做出预测,尽快对绝缘缺陷进行定位并做出相应的处理,预防事故的发生。因此,局放检测是本文研究的重点。本文首先介绍了局部放电的基本概念和类型,以及进行局放检测的意义。局部放电是一种脉冲放电,在GIS设备内部和周围会同时产生光、声、电气和机械振动等一系列的物理现象和化学现象。这些伴随局部放电而产生的现象,为检测设备内部绝缘状态提供检测依据。随后分析了几种主要的GIS局部放电检测方法,如特高频检测法(Ultra High Frequency,UHF)和超声波检测法(Acoustic Emission,AE),详细介绍其设备组成、检测原理、使用方法、图谱分析、注意事项等。根据两种方法的优缺点,提出声电联合的检测方法,该方法抗干扰能力强,检测灵敏度高。然后介绍了几种主要的GIS局部放电的放电源定位方法,提出了能够精确定位的特高频和超声波联合定位法。其次,分析了在现场中应用声电联合法对局部放电进行检测和定位的实际案例,现场实测表明该方法可以有效地排除绝缘隐患,准确的识别GIS内部绝缘故障类型,并可以精确定位放电源位置,给出确切的检修意见,为电力系统的安全稳定运行提供了有力保障。