開關柜局部放電檢測與定位系統(tǒng)的研究.pdf

1、開關柜作為配電網(wǎng)中重要的電力設備，其在生產(chǎn)或運行過程中的一些絕緣缺陷很容易引起局部放電的發(fā)生，經(jīng)一定階段短間隙局部放電發(fā)展到長間隙擊穿，將影響到開關柜的正常運行，帶來巨大的經(jīng)濟損失。因此，若能對正常運行的開關柜進行局部放電在線檢測，及時發(fā)現(xiàn)開關柜中的絕緣隱患，并對其做到準確定位，將有效提高電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。本文基于各種檢測方法的優(yōu)缺點，提出了采用TEV（暫態(tài)地電壓）法對開關柜局部放電進行檢測，并利用HFCT（高頻電流傳感器）與超聲波傳感

2、器聲電聯(lián)合法對檢測到的局部放電源進行準確定位。鑒于現(xiàn)階段的一些局部放電檢測裝置對采集傳感器單一性的約束，而示波器對傳感器兼容效果良好的特點，本文提出了基于示波器與LabVIEW串口通信的方式采集局部放電信號，并設計出局部放電檢測與定位裝置。
　　首先，本文從局部放電理論出發(fā)，闡述了開關柜內(nèi)部發(fā)生典型局部放電的原因及特征。針對局部放電產(chǎn)生機理與局部放電檢測理論，研制出一種電場耦合式TEV傳感器，并在實驗室條件下對研制的TEV傳感器進

3、行幅頻特性驗證，得出該試制的傳感器具有寬頻帶、高靈敏度的特點。采用相似的驗證方法，對HFCT傳感器的特性進行分析，得出HFCT傳感器的有效檢測頻段遠大于超聲波的中心頻率，HFCT能靈敏地檢測到快速傳播的高頻電流信號，即驗證了聲電聯(lián)合定位方法的有效性。利用有限元差分法(FDTD)，在三維電磁仿真軟件XFDTD7.0中對開關柜內(nèi)部局部放電引起的電磁波分布規(guī)律和感應電壓大小進行了仿真分析，該仿真從理論上對局部放電的檢測實驗有很重要的指導意義。

4、
　　其次，基于本文所研究的內(nèi)容，在上位機LabVIEW中完成了局部放電檢測與定位裝置的軟件設計。該軟件的核心程序為:LabVIEW通過VISA連接方式實現(xiàn)示波器與上位機的USB串口通信，并實時采集兩路信號;對采集的TEV局部放電信號進行數(shù)字濾波與小波降噪，分析局部放電的單次脈沖波形、單次脈沖頻譜與PRPD譜圖;編寫聲電聯(lián)合定位程序，提取超聲波相對HFCT的延遲時間，嵌入改進Levenberg-Marquardt(LM)算法實現(xiàn)定