一种线路故障电弧等效放电量在线测量方法技术

本申请公开了一种线路故障电弧等效放电量在线测量方法，利用两个局部放电测量传感器进行故障电弧放电的在线测量，避免了线路分布电容对故障电弧放电测量结果的影响，实现了线路接地故障电弧放电量的在线测量，解决了停电校准测量装置，因线路杂散电容对故障电弧放电量测量影响的难题。同时，本申请的技术方案将方波电压信号从局部放电测量传感器的校准点注入，与高压耦合电容、限压电容串联构成校准装置并将产生的放电量注入到与被测设备连接的导体或线路，利用系统自身的高压耦合电容作为分度电容，克服了系统杂散电容对测量装置校准的影响，实现了线路电弧故障采用放电量进行量度，保证了线路故障电弧放电量测量的准确性，提高了测量准确度。

An on-line measurement method of equivalent discharge of line fault arc

【技术实现步骤摘要】
一种线路故障电弧等效放电量在线测量方法
本申请涉及电网故障检测
，尤其涉及一种线路故障电弧等效放电量在线测量方法。
技术介绍
由于电气设备的长期运行或者不正常运行，内部绝缘可能会发生某种劣化，在高电压和电场环境下，绝缘性能将逐渐下降，严重时会导致局部放电，甚至发生绝缘击穿和损坏。一旦设备发生损坏，轻者对电力系统造成设备故障损失，重者造成人员事故甚至整个电网的崩溃，发生大面积停电，给社会带来巨大的经济损失。近年来。局部放电的检测都是以局部放电发生时所产生的各种物理量的检测为基础。当介质中发生局部放电时，会产生电脉冲、电磁波、超声波、光、局部过热及一些新的化学产物，与此相应的出现了电学检测法、声学检测法、光学检测法及化学检测法等。脉冲电流法能准确测量电气设备绝缘的局部放电量，因能标定通过放电量的测量可准确判断设备绝缘的状态，该方法被广泛应用于检测电气设备的绝缘缺陷。在配电网中，接地故障占据80％以上，接地故障的测量、定位是配电网中面临的行业共性技术难题，当前的测量接地故障的方法主要采用判断零序电流的方法，接地故障定位采用故障指示器判断，检测灵敏度及定位准确度低于20％，严重影响配电网的安全稳定运行。申请号为201810273133.4的专利公开了一种开关柜局部放电检测设备及方法，该方法基于脉冲电流法的检测原理，提出了一种基于新型陶瓷电容绝缘子开关柜带电指示装置的局部放电检测方法如图1所示，利用传感器作为开关柜局部放电信号获取的耦合电容，在分压电容和信号提取电阻之间设有局放检测点，分压电容与母线之间串联有陶瓷电容芯绝缘子。该传感器设备支持局部放电量的测量，但给出采用多个传感器进行准确测量线路故障电弧放电量的方法。但是，该检测方法支持线路故障电弧等效放电检测，但无法对检测结果进行相应的在线校准，无法保证局部放电测量结果的准确性，测量结果精度低。
技术实现思路
本申请提供了一种线路故障电弧等效放电测量方法，以解决测量结果精度低的技术问题。为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：结合图2、图3所示，本申请实施例公开了一种线路故障电弧等效放电量在线测量方法，包括：在校准点注入方波电压信号；计算所述方波电压信号注入线路的注入电荷量；利用局部放电测量装置在所述校准点采集第一响应电荷量；利用局部放电测量装置在测试点采集第二响应电荷量；被测设备发生局部放电时，利用局部放电测量装置在所述校准点采集第一放电响应电荷量，利用局部放电测量装置在所述测试点采集第二放电响应电荷量；根据所述注入母线的电荷量、所述第一响应电荷量、所述第二响应电荷量、所述第一放电响应电荷量、所述第二放电响应电荷量，计算被测设备或线路故障电弧放电的视在放电量。可选的，计算所述方波电压信号注入导体的注入电荷量，计算公式为：q0＝U0Ce(1)式(1)中，Ce代表所述校准点与母线之间的高压分度电容；U0代表所述方波电压信号的幅值，q0代表所述注入电荷量。可选的，计算被测设备的视在放电量，计算公式为：式(2)中，hxt代表所述第一放电响应电荷量，hx2代表所述第二放电响应电荷量,qx为所述视在放电量，α1为所述第一响应电荷量，α2为所述第二响应电荷量。可选的，所述线路故障电弧等效放电在线校准方法还包括：计算视在放电量的分度系数和衰减系数，计算公式为：α1＝CeU0(4)α2＝e-γlCeU0(5)式中，γ为放电信号的衰减系数，l为所述校准点与所述测试点之间的距离，K为视在放电量的分度系数。可选的，还包括，计算故障电弧点与所述测量点之间的距离，计算公式为：hx1＝qxe-γx(6)hx2＝qxe-γ(l-x)(7)式中：x为故障电弧点与所述测试点之间的距离，l为所述校准点与所述测试点之间的距离。与现有技术相比，本申请的有益效果为：本申请提出的技术方案，适用于复杂的配电网络。本申请的技术方案利用两个局部放电测量传感器进行故障电弧放电的在线校准，避免了线路分布电容对故障电弧放电测量结果的影响，实现了局部放电在线校准，解决了停电校准对测量影响的难题。同时，本申请的技术方案将方波电压信号从局部放电测量传感器的校准点注入，与陶瓷电容芯绝缘子、分压电容串联构成校准装置并将产生的放电量注入到被测设备的两端。与传统的校准装置相比，无需外接分度电容，利用系统自身的高压电容作为分度电容，减少了系统杂散电容，保证了测量的准确性，提高了测量准确性。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为一种基于新型陶瓷电容绝缘子开关柜带电指示装置的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种线路故障电弧等效放电量在线测量方法流程图；图3为图2所示方法的装置示意图；其中：其中，1-分压电容，2-信号提取电阻，3-陶瓷电容芯绝缘子，4-局放检测点，5-第一传感器，6-第二传感器。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。结合图2、图3所示，本申请实施例公开了一种线路故障电弧等效放电量在线测量方法，包括：S101：在校准点注入方波电压信号，所述校准点为同一母线上与被测设备相邻的传感器的局放检测点。如图3所示，所述校准点为o点，位于第一传感器5的分压电容C12和信号提取电阻Zd1之间。S102：计算所述方波电压信号注入母线的注入电荷量。计算公式为：q0＝U0Ce(1)式(1)中，Ce代表所述校准点与母线之间的高压分度电容；U0代表所述方波电压信号的幅值，q0代表所述注入电荷量。则有：其中，C11为陶瓷电容芯绝缘子电容，C12为第一传感器5的分压电容。S103：利用局部放电测量装置在所述校准点采集第一响应电荷量。如图3所示，所述校准点为o点。S104：利用局部放电测量装置在测试点采集第二响应电荷量，所述测试点为同一母线上所述校准点相邻的传感器的局放检测点。且被测设备或线路故障放电点位于所述测试点与所述校准点之间。如图3所示，所述测试点为a点，位于第二传感器6的分压电容C22和信号提取电阻Zd2之间。其中，根据所述注入电荷量、所述第一响应电荷量、所述第二响应电荷量，计算衰减系数。计算公式为：α1＝CeU0(4)...

【技术保护点】
1.一种线路故障电弧等效放电量在线测量方法，其特征在于，包括：/n在校准点注入方波电压信号；/n根据所述方波电压信号，计算注入线路的注入电荷量；/n利用局部放电测量装置在所述校准点采集第一响应电荷量；/n利用局部放电测量装置在测试点采集第二响应电荷量；/n被测设备或线路发生接地电弧故障时，利用局部放电测量装置在所述校准点采集第一放电响应电荷量，利用局部放电测量装置在所述测试点采集第二放电响应电荷量；/n根据所述注入电荷量、所述第一响应电荷量、所述第二响应电荷量、所述第一放电响应电荷量、所述第二放电响应电荷量，计算被测设备或线路故障电弧放电的视在放电量。/n

【技术特征摘要】
1.一种线路故障电弧等效放电量在线测量方法，其特征在于，包括：
在校准点注入方波电压信号；
根据所述方波电压信号，计算注入线路的注入电荷量；
利用局部放电测量装置在所述校准点采集第一响应电荷量；
利用局部放电测量装置在测试点采集第二响应电荷量；
被测设备或线路发生接地电弧故障时，利用局部放电测量装置在所述校准点采集第一放电响应电荷量，利用局部放电测量装置在所述测试点采集第二放电响应电荷量；
根据所述注入电荷量、所述第一响应电荷量、所述第二响应电荷量、所述第一放电响应电荷量、所述第二放电响应电荷量，计算被测设备或线路故障电弧放电的视在放电量。


2.根据权利要求1所述的线路故障电弧等效放电在线测量方法，其特征在于，计算所述方波电压信号注入线路的注入电荷量，计算公式为：
q0＝U0Ce(1)
式(1)中，Ce代表所述校准点与母线之间的高压分度电容；U0代表所述方波电压信号的幅值，q0代表所述注入电荷量。


3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红文，王科，张恭源，赵现平，柴晨超，张春丽，张扬，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53