一种空心电抗器局部放电的检测方法及系统技术方案

本发明专利技术的实施例提供一种空心电抗器局部放电的检测方法及系统，涉及局部放电检测技术领域，能够对干式空心电抗器局部放电量进行检测。具体方案包括：在空心电抗器上加载测试电压；在所述空心电抗器上并联检测电路；所述检测电路包括串联的耦合电容和检测阻抗，所述耦合电容用于耦合所述空心电抗器在出现局部放电时所产生的脉冲电流，所述检测阻抗用于将所述耦合电容检测到的脉冲电流转化为脉冲电压信号；根据所述检测电路输出的所述脉冲电压信号确定所述空心电抗器在出现局部放电时的放电量。本发明专利技术用于局部放电的检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及局部放电检测
，尤其涉及一种空心电抗器局部放电的检测方法及系统。
技术介绍
随着国民经济的发展，社会对电网供电质量的要求不断提高，对应地，对电网设备可靠性的要求也不断提高。干式空心电抗器是一种广泛使用的电网设备。长期以来，对于干式空心电抗器缺少绝缘状态监测和检测的手段，导致干式空心电抗器缺少运行维护，运行缺陷率较高。因此，开展干式空心电抗器局部放电的检测工作，及时发现干式空心电抗器绝缘隐患，并有计划地进行检修和更换，可以有效避免干式空心电抗器的恶性起火燃烧现象，对于保障电网安全具有极其重要的作用。目前，对干式空心电抗器绝缘状况进行检测的方法为匝间耐压法，然而匝间耐压考核属于破坏性试验，存在损伤电抗器的可能性，因而会增大故障风险。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种空心电抗器局部放电的检测方法及系统，通过非破坏性的检测方式评估干式空心电抗器局的绝缘性能，反映干式空心电抗器的老化程度，降低检测过程损伤电抗器的风险，为干式空心电抗器的维护、更换提供依据。为了达成上述目的，本专利技术采用如下解决方案：第一方面，提供一种空心电抗器局部放电的检测方法，包括：在空心电抗器上加载测试电压；在所述空心电抗器上并联检测电路；所述检测电路包括串联的耦合电
容和检测阻抗，所述耦合电容用于耦合所述空心电抗器在出现局部放电时所产生的脉冲电流，所述检测阻抗用于将所述耦合电容检测到的脉冲电流转化为脉冲电压信号；根据所述检测电路输出的所述脉冲电压信号确定所述空心电抗器在出现局部放电时的放电量。第二方面，提供一种空心电抗器局部放电的检测系统，包括：电源、空心电抗器、检测电路以及放电检测仪；所述电源，用于向空心电抗器两端加载测试电压；所述检测电路与所述空心电抗器并联；所述检测电路包括串联的耦合电容和检测阻抗，所述耦合电容用于耦合所述空心电抗器在出现局部放电时所产生的脉冲电流，所述检测阻抗用于将所述耦合电容检测到的脉冲电流转化为脉冲电压信号；所述放电检测仪，用于根据所述检测电路输出的所述脉冲电压信号确定所述空心电抗器在出现局部放电时的放电量。本专利技术的实施例所提供的停电事件的检测方法及系统，通过非破坏性的检测方式确定干式空心电抗器局部放电量的大小。具体地，如果空心电抗器绝缘材料中具有较多绝缘缺陷，因而出现局部放电时，空心电抗器内部产生脉冲电流信号，检测电路根据脉冲电流信号生成便于测量的脉冲电压信号，利用脉冲电压信号的变化量与放电量之间的关系，就可以根据脉冲电压信号确定放电量，从而以非破坏性的方式完成检测，避免了因为检测过程本身而带来故障风险。进一步地，以放电量来反映干式空心电抗器的老化程度，根据放电量渐渐变化的过程可以考察空心电抗器绝缘性能渐渐下降的整个过程，而不仅仅是提供一个空心电抗器可用或者不可用的简单结论，从而为干式空心电抗器的维护、更换提供更加全面可靠的依据。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的实施例所提供的一种空心电抗器局部放电的检测系统的说明示意图；图2为本专利技术的实施例中对离线局部放电检测中连接方式的说明示意图；图3为本专利技术的实施例中对在线局部放电检测中连接方式的说明示意图；图4为本专利技术的实施例中对检测阻抗上的电压脉冲信号的说明示意图；图5为本专利技术的实施例所提供的一种空心电抗器局部放电的检测方法说明示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例本专利技术的实施例提供一种空心电抗器局部放电的检测系统，空心电抗器是电力系统中用于限制短路电流、无功补偿和移相等的电感性高压电器。由于磁通经空气形成回路，故称“空心”电抗器。结合图1所示，检测系统包括：电源Us、空心电抗器、检测电路以及放电检测仪A，其中检测电路包括串联的耦合电容Ck和检测阻抗Zm。电源Us，用于向空心电抗器两端加载测试电压。检测电路与空心电抗器并联。检测电路包括串联的耦合电容Ck和检测阻抗Zm，耦合电容Ck用于耦合空心电抗器在出现局部放电时所产生的脉冲电流，检测阻抗Zm用于将耦合电容Ck检测到的脉冲电流转化为脉冲电压信号。放电检测仪A，用于根据检测电路输出的脉冲电压信号确定空心电抗器在出现局部放电时的放电量。通常，放电检测仪A包括前置放大器、数据采集卡、计算机后台等硬件。以下结合离线局部放电检测在线局部放电检测这两种具体的实施方式，以空心电抗器具体为干式空心电抗器的情形为例，对检测系统进行具体说明。(1)、离线局部放电检测离线局部放电检测是指，首先将电抗器停电，在离线状态下进行放电量测试。结合图2所示，空心电抗器的绕组首尾短接，表面贴覆有金属膜B，且金属膜B接地，空心电抗器的电容Cx为空心电抗器的绕组与绝缘层之间所形成的电容，电源Us为试验电压源。试验电压源提供电压可调的测试电压，施加在干式空心电抗器的绕组上。耦合电容Ck高压端连接在干式空心电抗器的高压端，另一端与检测阻抗Zm相连，检测阻抗Zm的另一端接地。耦合电容Ck用于耦合空心电抗器在出现局部放电时所产生的脉冲电流。检测阻抗Zm用于将耦合电容Ck检测到的脉冲电流转化为脉冲电压信号。放电检测仪A并联于检测阻抗Zm两端，用于对检测阻抗Zm两端的电压信号进行放大、采集、处理分析等，根据脉冲电压信号的幅值、相位、脉冲个数等特征判断局部放电量的大小，进而分析干式空心电抗器绝缘老化程度。离线局部放电检测过程中，首先将干式空心电抗器停电，然后通过高压试验电压源向回路中注入高电压。若干式空心电抗器绝缘材料中具有较多绝缘缺陷，则会形成脉冲电流信号，脉冲电流信号经过耦合电容Ck耦合到检测阻抗Zm上，形成暂态电压降落信号。放电检测仪A通过分析检测阻抗Zm上检测到的电压脉冲信号来分析和判断干式空心电抗器绝缘材料中的局部放电量值和特征。具体地，当空心电抗器内部出线局部放电时，将产生一个瞬时的电压变化△U，此时经过耦合电容Ck耦合到检测阻抗Zm上，回路中就会产生
一脉冲电流。由ΔU＝q/(Cx+Ck)可知，当设备参数固定时，局部放电量q与脉冲电压信号的变化量ΔU是线性关系，因此可以根据ΔU来确定q。q可以根据第一公式计算得到。第一公式为：q＝ΔU(Cx+Ck)。也就是说，通过对ΔU进行检测就可以根据第一公式计算得到q的值。进一步的，由于空心电抗器在出现局部放电时所产生的脉冲电流信号是一种上升沿很陡，持续时间很短并逐步衰减的脉冲信号，其脉冲频率范围非常宽，从数百Hz到数百MHz，本专利技术的实施例中主要利用其中频率较低的部分，为数kHz到数kHz。可选的，结合图1所示，检测系统还包括阻塞阻抗Z，串接在Cx和电源Us的连接点之间。对阻塞阻抗Z的作用说明如下：由于局部放电量很小，局部放电所产生的脉冲电流也很小。增加阻塞阻抗Z可以避免试验电源Us对脉冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空心电抗器局部放电的检测方法，其特征在于，包括：在空心电抗器上加载测试电压；在所述空心电抗器上并联检测电路；所述检测电路包括串联的耦合电容和检测阻抗，所述耦合电容用于耦合所述空心电抗器在出现局部放电时所产生的脉冲电流，所述检测阻抗用于将所述耦合电容检测到的脉冲电流转化为脉冲电压信号；根据所述检测电路输出的所述脉冲电压信号确定所述空心电抗器在出现局部放电时的放电量。

【技术特征摘要】
1.一种空心电抗器局部放电的检测方法，其特征在于，包括：在空心电抗器上加载测试电压；在所述空心电抗器上并联检测电路；所述检测电路包括串联的耦合电容和检测阻抗，所述耦合电容用于耦合所述空心电抗器在出现局部放电时所产生的脉冲电流，所述检测阻抗用于将所述耦合电容检测到的脉冲电流转化为脉冲电压信号；根据所述检测电路输出的所述脉冲电压信号确定所述空心电抗器在出现局部放电时的放电量。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述在空心电抗器两端加载测试电压，包括：在进行离线局部放电检测时，将所述空心电抗器的绕组首尾短接，在所述空心电抗器的表面贴覆金属膜，并将所述金属膜接地，所述空心电抗器的电容为所述空心电抗器的绕组与绝缘层之间所形成的电容，所述测试电压由试验电压源提供。3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述在空心电抗器两端加载测试电压，包括：在进行在线局部放电检测时，所述测试电压由电网电源提供，所述空心电抗器的电容为所述空心电抗器在正常运行过程中自身与大地之间所形成的电容。4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，在所述空心电抗器两端并联两个检测电路，两个所述检测电路与所述电网电源的连接点分别为P1和P2，P1和P2之间传输线路的长度大于预设阈值。5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述脉冲电压信号确定所述空心电抗器在出现局部放电时的放电量，包括：根据第一公式确定放电量；所述第一公式为：q＝ΔU(Cx+Ck)；其中q表示放电量，ΔU表示所述
\t脉冲电压信号的变化量，Cx表示所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹林，李锐海，熊亚平，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，厦门零相科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44