电力设备的绝缘系统中,<滤波设置<<<<脉冲保存<<<<脉冲滤除<<<<2.6.2达时间滤波 <达时间滤波用以仅保存距选定的检测传感器最近的信号源的信号。设置幅值比例和时差盲区。当检测通道检测到脉冲ch1时。只有局部区域发生放电,而没有贯穿施加电压的导体之间,即尚未击穿,这种现象称为局部放电。由于局部电场畸变、局部场强集中,导致绝缘介质局部范围内的放电或击穿所造成的可能发生在导体边缘,也可能发生在绝缘体的外表或内部。绝缘体中的局部放电会腐蚀绝缘资料,并最后导致绝缘击穿。因此,进行局部放电检测,预防设备故障的发生,对维护设备平安和电力系统稳定运行有着十分重要的意义。
局部放电是一种脉冲放电,会在电力设备内部和周围空间发生一系列的光、声、电气和机械振动等物理现象和化学变化。这些随同局部放电而产生的各种物理和化学变化可以为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。脉冲放电信号的频谱非常宽,根据绝缘介质的不同,放电信号频谱大约从数百Hz数GHz对于电缆来说,当内部发生局部放电时,通常会在其接地引下线或其他地电位连接线上发生脉冲电流。通过高频电流传感器检测流过接地引下线或其他地电位连接线上的高频脉冲电流信号,可实现对电缆局部放电的带电检测,如图2-1所示。图2-2为高频脉冲电流波形的示例。
图2-1电缆中的局部放电检测原理珠江电缆
图2-2电缆中的局部放电脉冲电流波形
2.1有效检测电缆局部放电
电缆线路作为被测设备埋在地下,对于没有专用隧道的大部分电缆线路,仅能够在电缆两端或位于地面上的交叉互联箱处能够接触到被测设备,以实施局部放电的带电检测。局部放电带电检测的诸多手段中,特高频法和超声波法所能检测的信号沿电缆传输衰减很大,无法检测到电缆地下局部中间接头或本体缺陷的局部放电信号。由于局部放电所产生的高频脉冲电流沿电缆外屏蔽层导体传达距离较远,因此高频法检测范围远大于特高频法和超声波法,可以通过在电缆接地线或交叉互联箱处检测到电缆内部的局部放电信号珠江电缆。
2.2实现绝缘缺陷类型识别
结合被测设备的工频电压相位信息,高频检测法可通过PRPD图谱实现绝缘缺陷类型的识别。
2.3实现电缆局部放电的定位
局部放电高频脉冲电流在电缆中的传达可等效为一维空间模型。脉冲电流从绝缘缺陷处发出,沿电缆屏蔽层导体向两端传播,传达速度根据电缆规格的不同,一般在150175米/微秒(XLPE电缆波速为165-175米/微秒,油纸电缆波速为150-160米/微秒)因此,可以通过局部放电脉冲到达时间差,实现电缆局部放电的定位。
电缆局部放电高频检测法在应用时也存在一些限制和不足珠江电缆,如某些中压电缆终端接地引下线在开关柜内部接地,或其他情况下接地引下线平安距离不够,当设备运行时无法连接高频电流传感器,造成无法检测。对于这一类设备,只有通过停电时预埋高频电流传感器并将传感器信号输出引到平安距离以外区域,才可实现高频局部放电带电检测。
2.4局部放电诊断
通常在进行电缆高频局部放电丈量时,可能存在如下几种典型的放电信号:内部放电、沿面放电和电晕放电。
l内部放电(InternalPD发生在固体绝缘体内部间隙中,或发生在固体绝缘资料与金属电极之间的放电,一般情况下对电缆绝缘损伤较大。
l沿面放电(SurfacPD绝缘中不同介质交界面因电压分布不均匀发生的放电现象,也包括电缆终端伞裙因污秽发生的爬电现象。
l电晕放电(Corona气体介质在不均匀电场中的局部自持放电,珠江电缆常发生在电缆架空线混合线路上杆处、或电缆与套管连接处的金具部位、或来自架空线本身。
表2-1简明列举了上述几种电缆高频局部放电信号的PRPD图谱。表2-2简明论述了上述几种局部放电信号的图谱特征。对于内部放电和沿面放电,根据缺陷位置、形状以及外部环境的不同,图谱可能出现出不同的形状和分布特征,表中列出的图谱不能涵盖所有缺陷情况。珠江电缆对于电晕放电,一般呈现在电压绝对值较高的相位区域,且放电幅值比较固定,容易判断。
表2-1典型缺陷局部放电图谱
类型
图谱特征
SDMTPRPD图谱
内部放电
存在内部局部放电,一般呈现在电压周期中的第一和第三象限,正负半周均有放电,放电脉冲较密且大多对称分布。
沿面放电
存在沿面放电时,一般在一个半周出现的放电脉冲幅值较大、脉冲较稀,另一半周放电脉冲幅值较小、脉冲较密。
电晕放电
高电位处存在单点尖端,电晕放电一般呈现在电压周期的负半周。若低电位处也有尖端,则负半周出现的放电脉冲幅值较大,正半周幅值较小。
2.5工作状态
PD61具备两种工作状态,即测试状态和累积状态。
测试状态
累积状态
丈量参数
脉冲幅值、功率、频次、工频相位、达时间、首半波时长、全时长,原始波形
脉冲幅值、功率、工频相位
处置时间
非实时,用时与用户设置的触发模式相关
实时
分析信息
短时PRPS图谱、短时PRPD图谱、脉冲聚类图谱、定位信息
叠加PRPD图谱
主要作用
多放电源分离、放电源定位
局部放电类型诊断
2.6时域滤波
PD61具备强大的时域滤波功能,珠江电缆可以对变电站内的宽带噪声进行有效滤除,或只选择接受单方向的脉冲信号。时域滤波包括幅值滤波和到达时间滤波两种策略。
滤波设置
脉冲保存
脉冲滤除
2.6.1幅值滤波
幅值滤波用以滤除环境噪声。首先选择某一通道为检测通道,另一个或几个通道为参考通道。检测通道传感器与被测设备连接,参考通道传感器不与被测设备连接,用以接收噪声。用户设置幅值比例和时间差。当检测通道检测到脉冲ch1时,若噪声参考通道内存在与脉冲ch1达时间差小于设置时间差的幅值大于脉冲ch1幅值设置的比例的脉冲ch2则认为脉冲源位于被测设备外部,滤除脉冲ch1例:时间窗口100n幅值比例70%则检测通道脉冲ch1附近的绿色区域存在参考通道脉冲ch2时,滤除脉冲ch1
滤波设置
脉冲保存
脉冲滤除
2.6.2达时间滤波
达时间滤波用以仅保存距选定的检测传感器最近的信号源的信号。设置幅值比例和时差盲区。当检测通道检测到脉冲ch1时,若参考通道内存在位于脉冲ch1时差盲区外的先于脉冲ch1达的幅值大于脉冲ch1设置比例的脉冲ch2则认为放电源更靠近参考通道,滤除脉冲ch1例:幅值比例30%时差盲区2n则若检测通道脉冲附近的绿色区域存在参考通道脉冲时,检测通道中滤除该脉冲。
3.软件操作