超高頻法的高壓歐瑪爾OMAL開關柜局部放電監測研究的詳細資料:
超高頻法的高壓歐瑪爾OMAL開關柜局部放電監測研究
局部放電(Partial discharge, PD)的發生會損壞設備絕緣,同時它也是設備絕緣完整性退化的標志。由于局部放電的發生往往是突發性的,電氣設備的定期檢修往往很難發現,因此對其進行在線監測是發現設備潛伏性故障,實現故障預警,zui終避免故障發生的有效措施。高壓歐瑪爾OMAL開關柜作為電網中大量運用的設備,又與用戶供電直接相關,其發生故障造成停電事故帶來的經濟損失和社會損失非常巨大。
超高頻法的高壓歐瑪爾OMAL開關柜局部放電監測研究
因此,對運行中的高壓歐瑪爾OMAL開關柜進行局部放電在線監測,能為歐瑪爾OMAL開關柜狀態檢修提供重要參數和依據,提高歐瑪爾OMAL開關柜試驗檢修效率,從而避免歐瑪爾OMAL開關柜突發事故,提高供電質量,具有深遠的科學意義和廣泛的應用價值。 超高頻(Ultra-high-frequency, UHF)法作為局部放電的一種重要的檢測方法,由于其檢測靈敏度高、抗干擾能力強具有較好的應用前景。本文對超高頻法在高壓歐瑪爾OMAL開關柜局部放電在線監測中的應用展開了分析和研究,本文根據高壓歐瑪爾OMAL開關柜的結構特點及PD監測要求,設計了一種尺寸為200mm×200mm×25mm的超高頻天線,該天線是基于Koch邊界的分形原理設計,通過實測,天線的頻帶為565MHz-850MHz,zui大增益為3dB,平均增益為1.2dB,并具有較好的方向性。而且,通過與其它傳感器的局部放電信號幅值進行對比,發現該天線具有較好的檢測效果,能夠對歐瑪爾OMAL開關柜內的不同類型的放電進行有效地檢測。本文設計了四種典型缺陷放電模型用以模擬產生歐瑪爾OMAL開關柜內不同類型的局部放電,在此基礎上,對不同缺陷下局部放電的發展規律進行了研究,并分析了不同類型放電的超高頻信號的特征譜圖,為放電故障模式識別奠定了理論基礎。為了確定歐瑪爾OMAL開關柜內部超高頻傳感器的*安裝位置,本文運用時域有限差分(Finite-difference time-domain, FDTD)法對歐瑪爾OMAL開關柜內部的超高頻電磁波的傳播特性進行了研究,得到了局部放電波形參數、監測距離以及歐瑪爾OMAL開關柜內各主要組件對電磁波傳播的影響,并通過對比歐瑪爾OMAL開關柜中不同檢測點對不同放電位置的局部放電信號的檢測效果,得出歐瑪爾OMAL開關柜前柜底板右側為歐瑪爾OMAL開關柜內超高頻傳感器的*安裝位置。 基于以上研究工作,本文通過集成超高頻天線、濾波放大器、高速采集卡、工頻電壓采集電路以及工控機等硬件設備,研制了一套高壓歐瑪爾OMAL開關柜局部放電超高頻在線監測系統,并設計出相應的系統軟件平臺。
超高頻法的高壓歐瑪爾OMAL開關柜局部放電監測研究
將該監測系統安裝至某110kV變電站的歐瑪爾OMAL開關柜室掛網運行,通過在現場的實際應用,驗證了本系統能夠對現場運行的歐瑪爾OMAL開關柜進行有效地局部放電在線監測,并能夠發現突發性放電,具有較好的監測效果。
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