GIS局部放电在线监测技术及检测方法.pptVIP

利用研制的脊波导天线，和标定信号源，构建了现场标定系统，确定了等效放电强度，开展了特高频检测现场标定试验，从波形可以看出，脉冲信号注入形成的特高频信号和实际局放信号一致，信号的衰减规律也相同，解决了在线检测现场标定难题。 * 利用现场校核系统对广东电网500kV玉城站、500kV东坡站、220kV睦岗站等GIS设备局放检测设备进行了现场校核，对传感器配置和检测系统性能提出了指导意见。 * 利用现场校核系统对广东电网500kV玉城站、500kV东坡站、220kV睦岗站等GIS设备局放检测设备进行了现场校核，对传感器配置和检测系统性能提出了指导意见。 * * * * * * * * 整个标定过程，其实关键是技术主线，可归纳为“灵敏度标定——考核检测系统能否检测到微小的放电信号”，“有效性标定——传感器配置方案，故障识别准确性、61850，EMC等等均是为了考核系统能否有效检测局放信号”，“在线检测现场校核——相对前两部分而言，主要是现场检验检测系统是否正常工作，是否存在检测的盲区”。当然，通过对研究成果的总结，形成电力行业标准和独立自主知识产权的检测标定设备，是对成果的固化，便于推广应用。 * 首先，我们提出了局放检测设备的标准量纲，奠定了系统灵敏度标定的基础。 从特高频检测系统检测信号的响应和处理过程来看，对于一个客观存在的局放信号，其信号特性显然是确定的， 检测过程中，该信号先经传感器的耦合，由传感器输出一个电压信号，此时的单位均由mV表示，但是对于不同的检测设备，由于传感器的响应特性不同，使传感器输出的电压信号数值也不再相同； 传感器的输出信号又作为数据处理单元的输入信号，经不同设备不同的数据变换和处理过程，在检测设备的输出界面就看到了五花八门的输出结果。 从整个过程可以看出，传感器性能的差异和数据处理方式的区别导致了各检测设备最终的输出结果间无法比较，这样一来，根据检测设备自身的检测结果根本无法进行设备性能的评判，只有去除表象，从最初的、也是最本质的所检测的局放信号的大小来判断设备的性能优劣才是最合理的。 因此，我们根据局放的电磁场本质，提出以瞬态电场强度作为系统标定的标准量纲，这就解决了各系统间无法比较的问题。 * 从以上的分析中也可以看到，传感器的传递函数就是传感器的频响特性。在检测过程中，局放信号是传感器的输出，传感器耦合的电压信号是传感器的输出，传感器的传递函数就是输出除以输入，这样一来，就得到这个传递函数的单位是mm。 我们形象的称之为“等效高度” 。在一定的频域范围内，就得到了传感器等效高度在频域内的分布。 * 我们将用于校核天线接收特性的GTEM平台引入GIS局放检测系统标定领域，采用时域参考法，实现了传感器灵敏度标定。 其原理为： 利用标准脉冲源，向GTEM中输入电压为V1的脉冲信号，在GTEM中建立瞬态电场，将参考传感器与被测天线安装在同一位置，检测GTEM中的脉冲电磁场，通过高速示波器，显示两者对同一电磁波信号的测量结果VMr和VMs,建立如下方程式组。通过两个方程相除，得到被测传感器与参考传感器之间的关系。 这种方法的优点在于不需知道GTEM的传输特性和测量系统的响应。但难点在于标准脉冲源的开发和参考天线等效高度的获取。 * * * * * 研制了全量程上升沿稳定的程控标定脉冲信号源，解决了特高频检测系统标定平台模拟信号全量程一致性问题。 从测试曲线可以看出，信号源输出的2V、50V、100V信号，上升沿非常稳定，这就保障了测试的一致性。 * 解决了信号源问题，还需要解决标准天线等效高度获取的问题。 我们研制了标准天线，其理论等效高度与实测等效高度一致，保证了在可测等效高度范围内，传感器性能评价的可靠性。 * 解决了检测量纲和标定平台的核心技术难题，我们利用GTEM测试平台，提出了检测灵敏度的校核方法。 传感器响应特性检测方面：对GTEM输入标准源模拟局放信号，检测传感器输出响应，与标准探针响应比较得出传感器等效高度。 * * 在实现传感器标定的基础上，我们利用GTEM测试平台，实现了特高频检测系统灵敏度标定。通过逐渐减小脉冲源的输入，降低GTEM内部的瞬态电场，考核被测系统能够检测到的最小瞬态电场强度。依此作为系统灵敏度。 * 经过对不同厂家的检测系统进行标定，我们采用的方法能够准确判断出不同厂家检测系统的性能。从图中可以看出，该测试方法明确反映出了各系统间的灵敏度差异。 * 有了系统灵敏度，我们还需对系统动态范围进行标定。同样采用GTEM平台，通过调整脉冲源的输入，改变GTEM内部的瞬态电场，考核被测系统超量程时的最大瞬态电场强度，与系统能够有效检测的最小电场强度，依此实现对系统动态范围的标定。 右图为不同厂家的动态范围标定，可以明显看出系统动态范围间的差异。 被测天