基于缺陷模擬的高壓開關(guān)柜局放帶電檢測(cè)試驗(yàn)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高壓開關(guān)柜缺陷的帶電檢測(cè)與診斷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于缺陷模擬的高壓開關(guān)柜局放帶電檢測(cè)試驗(yàn)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中數(shù)量最龐大的開關(guān)類設(shè)備，承擔(dān)著直接向用戶供電的職能，其運(yùn)行情況直接關(guān)系到用戶供電可靠性甚至主變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。由于高壓開關(guān)柜數(shù)量龐大、輪換試驗(yàn)周期較長(zhǎng)，按照傳統(tǒng)的預(yù)防性試驗(yàn)或例行試驗(yàn)難以發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部缺陷，或在試驗(yàn)周期中就會(huì)出現(xiàn)絕緣事故，造成的損失將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于開關(guān)柜本身價(jià)值。近年來，電力設(shè)備的帶電檢測(cè)技術(shù)發(fā)展迅速，對(duì)于高壓開關(guān)柜來說，由于受到環(huán)境因素或絕緣件本身老化因素的影響，高壓開關(guān)柜在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)各類缺陷，這些缺陷會(huì)引起局部放電的產(chǎn)生，通過帶電檢測(cè)技術(shù)可提前發(fā)現(xiàn)這些可能導(dǎo)致絕緣事故的局部放電信號(hào)，因而有利于提前發(fā)現(xiàn)高壓開關(guān)柜的潛伏性缺陷。因此，研宄高壓開關(guān)柜帶電檢測(cè)技術(shù)對(duì)保證高壓開關(guān)柜的安全穩(wěn)定運(yùn)行和用戶供電可靠性有著重要意義。
[0003]目前，高壓開關(guān)柜帶電檢測(cè)技術(shù)尚處于起步階段，對(duì)于開關(guān)柜局放帶電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用還僅局限于帶電檢測(cè)儀器數(shù)據(jù)讀取，經(jīng)驗(yàn)性、主觀性較強(qiáng)；同時(shí)，目前的開關(guān)柜局放帶電檢測(cè)技術(shù)還處于理論研宄和理想缺陷模擬階段，即并不是針對(duì)實(shí)際開關(guān)柜進(jìn)行的缺陷模擬，將其研宄結(jié)果應(yīng)用到實(shí)際開關(guān)柜中會(huì)存在較大差異，也無法針對(duì)高壓開關(guān)柜的帶電檢測(cè)信號(hào)特征與真實(shí)放電量關(guān)系、檢測(cè)有效性等進(jìn)行全面系統(tǒng)性研宄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)單、所需成本低且試驗(yàn)結(jié)果可靠性高的基于缺陷模擬的高壓開關(guān)柜局放帶電檢測(cè)試驗(yàn)裝置及方法，能夠在實(shí)際高壓開關(guān)柜中真實(shí)模擬各類缺陷，同時(shí)進(jìn)行各類缺陷時(shí)局部放電信號(hào)的帶電檢測(cè)試驗(yàn)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:
一種基于缺陷模擬的高壓開關(guān)柜局放帶電檢測(cè)試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)加壓模塊、局放帶電檢測(cè)模塊、預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜，所述試驗(yàn)加壓模塊與所述預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜連接；所述試驗(yàn)加壓模塊向所述預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜提供試驗(yàn)電壓，所述局放帶電檢測(cè)模塊檢測(cè)所述預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜在帶電運(yùn)行狀態(tài)下的局部放電信號(hào)并輸出。
[0006]作為本發(fā)明裝置的進(jìn)一步改進(jìn):還包括與所述預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜連接的視在放電量監(jiān)測(cè)模塊，所述視在放電量監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)所述預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜在帶電運(yùn)行狀態(tài)下局部放電視在放電量。
[0007]作為本發(fā)明裝置的進(jìn)一步改進(jìn):所述視在放電量監(jiān)測(cè)模塊為脈沖電流局部放電檢測(cè)組件，所述脈沖電流局部放電檢測(cè)組件包括相互連接的阻容分壓?jiǎn)卧约熬址艡z測(cè)儀，所述阻容分壓?jiǎn)卧ǔ蚀?lián)連接的分壓電容C以及檢測(cè)阻抗R，所述分壓電容C的一端連接所述預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜的高壓端，另一端通過檢測(cè)阻抗R連接所述預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜的接地端；所述局放檢測(cè)儀通過所述阻容分壓?jiǎn)卧杉鲱A(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜在帶電運(yùn)行狀態(tài)下局部放電視在放電量。
[0008]作為本發(fā)明裝置的進(jìn)一步改進(jìn):所述缺陷部件為帶有缺陷的支柱絕緣子、電流互感器、觸頭盒、帶電顯示器、避雷器中的一種。
[0009]作為本發(fā)明裝置的進(jìn)一步改進(jìn):所述局放帶電檢測(cè)模塊為超聲波帶電檢測(cè)儀、暫態(tài)地電壓帶電檢測(cè)儀和特高頻帶電檢測(cè)儀中的一種。
[0010]本發(fā)明還提供一種基于上述高壓開關(guān)柜局放帶電檢測(cè)試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，步驟包括:
1)缺陷部件預(yù)置:根據(jù)試驗(yàn)的缺陷類型確定所述高壓開關(guān)柜內(nèi)預(yù)置的缺陷部件；
2)局放檢測(cè):分別調(diào)節(jié)所述試驗(yàn)加壓模塊輸出的試驗(yàn)電壓、缺陷部件的缺陷程度，并由所述局放帶電檢測(cè)模塊檢測(cè)預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜在不同的試驗(yàn)電壓、不同缺陷程度下的局部放電信號(hào)，分別得到當(dāng)前缺陷類型下不同試驗(yàn)電壓、不同缺陷程度時(shí)的局部放電帶電檢測(cè)信號(hào)；
3)試驗(yàn)切換:當(dāng)需要切換為下一個(gè)缺陷類型的試驗(yàn)時(shí)，將當(dāng)前缺陷部件更換為下一個(gè)缺陷類型對(duì)應(yīng)的缺陷部件，轉(zhuǎn)入執(zhí)行步驟2)，直至完成所有缺陷類型的試驗(yàn)。
[0011]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn):所述步驟2)中還包括視在放電量監(jiān)測(cè)步驟，具體實(shí)施步驟為:通過相互連接的阻容分壓?jiǎn)卧约熬址艡z測(cè)儀構(gòu)成脈沖電流局部放電檢測(cè)組件，所述阻容分壓?jiǎn)卧ǔ蚀?lián)連接的分壓電容C以及檢測(cè)阻抗R，所述分壓電容C的一端連接所述預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜高壓端，另一端通過檢測(cè)阻抗R連接所述預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜的接地端，所述局放檢測(cè)儀通過所述阻容分壓?jiǎn)卧杉鲱A(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜在不同試驗(yàn)電壓、不同缺陷程度時(shí)的局部放電視在放電量。
[0012]作為本發(fā)明裝置的進(jìn)一步改進(jìn):所述步驟2)中通過超聲波帶電檢測(cè)儀、暫態(tài)地電壓帶電檢測(cè)儀或特高頻帶電檢測(cè)儀檢測(cè)局部放電信號(hào)；所述步驟2)前還包括測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)背景噪聲以用于消除干擾源步驟。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
I)本發(fā)明由預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜模擬了實(shí)際高壓開關(guān)柜的缺陷，能夠在實(shí)際高壓開關(guān)柜運(yùn)行過程中真實(shí)模擬各類缺陷特性，有效減小試驗(yàn)結(jié)果的誤差，提高試驗(yàn)結(jié)果的可靠性；同時(shí)與試驗(yàn)加壓模塊、局放帶電檢測(cè)模塊構(gòu)建了局部放電信號(hào)的帶電檢測(cè)試驗(yàn)平臺(tái)，從而能夠方便的檢測(cè)實(shí)際高壓開關(guān)柜在各類缺陷時(shí)的局部放電信號(hào)特性，且檢測(cè)結(jié)果可直接用于指導(dǎo)實(shí)際高壓開關(guān)柜的帶電檢測(cè)工作。
[0014]2)本發(fā)明是基于實(shí)際的高壓開關(guān)柜進(jìn)行的模擬，依靠在高壓開關(guān)柜中預(yù)置的缺陷部件能夠有效實(shí)現(xiàn)不同缺陷類型的試驗(yàn)，能夠真實(shí)反映高壓開關(guān)柜的缺陷特性，且缺陷部件易于拆卸和更換，因而可以方便的切換試驗(yàn)類型；
3)本發(fā)明高壓開關(guān)柜局放帶電檢測(cè)試驗(yàn)裝置進(jìn)一步包括視在放電量監(jiān)測(cè)模塊，由視在放電量監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)局部放電視在放電量，以作為局部放電信號(hào)分析和處理的依據(jù)，因而能夠全面系統(tǒng)的分析帶電檢測(cè)信號(hào)特征與真實(shí)局部放電量的關(guān)系以及檢測(cè)的有效性。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)施例基于缺陷模擬的高壓開關(guān)柜局放帶電檢測(cè)試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本實(shí)施例中高壓開關(guān)柜以及缺陷部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]1、試驗(yàn)加壓模塊；2、局放帶電檢測(cè)模塊；3、預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜；4、視在放電量監(jiān)測(cè)模塊；41、阻容分壓?jiǎn)卧?2、局放檢測(cè)儀；31、支柱絕緣子；32、電流互感器；33、觸頭盒；34、市電顯不器；35、避雷器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0019]如圖1所示，本實(shí)施例基于缺陷模擬的高壓開關(guān)柜局放帶電檢測(cè)試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)加壓模塊1、局放帶電檢測(cè)模塊2、預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜3和視在放電量監(jiān)測(cè)模塊4，試驗(yàn)加壓模塊1、視在放電量監(jiān)測(cè)模塊4分別與預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜3連接。試驗(yàn)加壓模塊I向預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜3提供試驗(yàn)電壓，局放帶電檢測(cè)模塊2檢測(cè)預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜3帶電運(yùn)行狀態(tài)下的局部放電信號(hào)，視在放電量監(jiān)測(cè)模塊4實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)局部放電視在放電量。缺陷部件為高壓開關(guān)柜內(nèi)部帶有缺陷的原有部件，不同缺陷類型的試驗(yàn)對(duì)應(yīng)預(yù)置不同的缺陷部件。
[0020]本實(shí)施例針對(duì)實(shí)際高壓開關(guān)柜構(gòu)建高壓開關(guān)柜的缺陷模擬與局放帶電檢測(cè)試驗(yàn)平臺(tái)，由預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜模擬實(shí)際高壓開關(guān)柜的缺陷，各類缺陷都是由開關(guān)柜內(nèi)帶有缺陷的原有部件來實(shí)現(xiàn)，有效減小試驗(yàn)結(jié)果的誤差，提高試驗(yàn)結(jié)果的可靠性；在試驗(yàn)過程中缺陷部件可方便的進(jìn)行更換，通過拆裝缺陷部件即可實(shí)現(xiàn)不同類型缺陷的切換，從而能夠方便的對(duì)實(shí)際開關(guān)柜運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各類缺陷進(jìn)行試驗(yàn)。
[0021]本實(shí)施例中，通過局放帶電檢測(cè)模塊2檢測(cè)預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜3在帶電運(yùn)行狀態(tài)下的局部放電信號(hào)，通過調(diào)節(jié)試驗(yàn)加壓模塊I或缺陷部件的缺陷嚴(yán)重程度可控制調(diào)節(jié)局部放電量的大小，能夠方便的檢測(cè)實(shí)際高壓開關(guān)柜在各類缺陷時(shí)的局部放電信號(hào)特性，且檢測(cè)結(jié)果可直接用于指導(dǎo)實(shí)際高壓開關(guān)柜的帶電檢測(cè)工作中。
[0022]本實(shí)施例中，局放帶電檢測(cè)模塊2可以為超聲波帶電檢測(cè)儀、暫態(tài)地電壓帶電檢測(cè)儀或特高頻帶電檢測(cè)儀。具體的，局放帶電檢測(cè)模塊2可采用TOS-T90型檢測(cè)儀，具有超聲波帶電檢測(cè)、暫態(tài)地電壓帶電檢測(cè)以及特高頻帶電檢測(cè)三種功能。
[0023]本實(shí)施例通過與預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜3連接的視在放電量監(jiān)測(cè)模塊4，實(shí)時(shí)檢測(cè)預(yù)置有缺陷部件的高壓開關(guān)柜3在帶電運(yùn)行狀態(tài)下的局部放電視在放電量。由檢測(cè)的實(shí)際局部放電量與帶電檢測(cè)儀檢測(cè)到的局部放電信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，可以便于系統(tǒng)研宄帶電檢測(cè)信號(hào)特征與真實(shí)放電量關(guān)系、以及檢測(cè)的有效性等，從而為編制開關(guān)柜帶電檢測(cè)技術(shù)規(guī)范、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)開關(guān)柜運(yùn)行狀況和制定開關(guān)柜檢修決策提供重要指導(dǎo)意義。