基于缺陷模拟的高压开关柜局放带电检测试验装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高压开关柜缺陷的带电检测与诊断技术领域，尤其涉及一种基于缺陷模拟的高压开关柜局放带电检测试验装置及方法。
【背景技术】
[0002]高压开关柜是电力系统中数量最庞大的开关类设备，承担着直接向用户供电的职能，其运行情况直接关系到用户供电可靠性甚至主变压器的安全稳定运行。由于高压开关柜数量庞大、轮换试验周期较长，按照传统的预防性试验或例行试验难以发现其内部缺陷，或在试验周期中就会出现绝缘事故，造成的损失将远远大于开关柜本身价值。近年来，电力设备的带电检测技术发展迅速，对于高压开关柜来说，由于受到环境因素或绝缘件本身老化因素的影响，高压开关柜在长期运行过程中会出现各类缺陷，这些缺陷会引起局部放电的产生，通过带电检测技术可提前发现这些可能导致绝缘事故的局部放电信号，因而有利于提前发现高压开关柜的潜伏性缺陷。因此，研宄高压开关柜带电检测技术对保证高压开关柜的安全稳定运行和用户供电可靠性有着重要意义。
[0003]目前，高压开关柜带电检测技术尚处于起步阶段，对于开关柜局放带电检测技术的应用还仅局限于带电检测仪器数据读取，经验性、主观性较强；同时，目前的开关柜局放带电检测技术还处于理论研宄和理想缺陷模拟阶段，即并不是针对实际开关柜进行的缺陷模拟，将其研宄结果应用到实际开关柜中会存在较大差异，也无法针对高压开关柜的带电检测信号特征与真实放电量关系、检测有效性等进行全面系统性研宄。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构原理简单、所需成本低且试验结果可靠性高的基于缺陷模拟的高压开关柜局放带电检测试验装置及方法，能够在实际高压开关柜中真实模拟各类缺陷，同时进行各类缺陷时局部放电信号的带电检测试验。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为:
一种基于缺陷模拟的高压开关柜局放带电检测试验装置，包括试验加压模块、局放带电检测模块、预置有缺陷部件的高压开关柜，所述试验加压模块与所述预置有缺陷部件的高压开关柜连接；所述试验加压模块向所述预置有缺陷部件的高压开关柜提供试验电压，所述局放带电检测模块检测所述预置有缺陷部件的高压开关柜在带电运行状态下的局部放电信号并输出。
[0006]作为本发明装置的进一步改进:还包括与所述预置有缺陷部件的高压开关柜连接的视在放电量监测模块，所述视在放电量监测模块监测所述预置有缺陷部件的高压开关柜在带电运行状态下局部放电视在放电量。
[0007]作为本发明装置的进一步改进:所述视在放电量监测模块为脉冲电流局部放电检测组件，所述脉冲电流局部放电检测组件包括相互连接的阻容分压单元以及局放检测仪，所述阻容分压单元包括呈串联连接的分压电容C以及检测阻抗R，所述分压电容C的一端连接所述预置有缺陷部件的高压开关柜的高压端，另一端通过检测阻抗R连接所述预置有缺陷部件的高压开关柜的接地端；所述局放检测仪通过所述阻容分压单元采集所述预置有缺陷部件的高压开关柜在带电运行状态下局部放电视在放电量。
[0008]作为本发明装置的进一步改进:所述缺陷部件为带有缺陷的支柱绝缘子、电流互感器、触头盒、带电显示器、避雷器中的一种。
[0009]作为本发明装置的进一步改进:所述局放带电检测模块为超声波带电检测仪、暂态地电压带电检测仪和特高频带电检测仪中的一种。
[0010]本发明还提供一种基于上述高压开关柜局放带电检测试验装置的试验方法，步骤包括:
1)缺陷部件预置:根据试验的缺陷类型确定所述高压开关柜内预置的缺陷部件；
2)局放检测:分别调节所述试验加压模块输出的试验电压、缺陷部件的缺陷程度，并由所述局放带电检测模块检测预置有缺陷部件的高压开关柜在不同的试验电压、不同缺陷程度下的局部放电信号，分别得到当前缺陷类型下不同试验电压、不同缺陷程度时的局部放电带电检测信号；
3)试验切换:当需要切换为下一个缺陷类型的试验时，将当前缺陷部件更换为下一个缺陷类型对应的缺陷部件，转入执行步骤2)，直至完成所有缺陷类型的试验。
[0011]作为本发明方法的进一步改进:所述步骤2)中还包括视在放电量监测步骤，具体实施步骤为:通过相互连接的阻容分压单元以及局放检测仪构成脉冲电流局部放电检测组件，所述阻容分压单元包括呈串联连接的分压电容C以及检测阻抗R，所述分压电容C的一端连接所述预置有缺陷部件的高压开关柜高压端，另一端通过检测阻抗R连接所述预置有缺陷部件的高压开关柜的接地端，所述局放检测仪通过所述阻容分压单元采集所述预置有缺陷部件的高压开关柜在不同试验电压、不同缺陷程度时的局部放电视在放电量。
[0012]作为本发明装置的进一步改进:所述步骤2)中通过超声波带电检测仪、暂态地电压带电检测仪或特高频带电检测仪检测局部放电信号；所述步骤2)前还包括测量现场背景噪声以用于消除干扰源步骤。
[0013]与现有技术相比，本发明的优点在于:
I)本发明由预置有缺陷部件的高压开关柜模拟了实际高压开关柜的缺陷，能够在实际高压开关柜运行过程中真实模拟各类缺陷特性，有效减小试验结果的误差，提高试验结果的可靠性；同时与试验加压模块、局放带电检测模块构建了局部放电信号的带电检测试验平台，从而能够方便的检测实际高压开关柜在各类缺陷时的局部放电信号特性，且检测结果可直接用于指导实际高压开关柜的带电检测工作。
[0014]2)本发明是基于实际的高压开关柜进行的模拟，依靠在高压开关柜中预置的缺陷部件能够有效实现不同缺陷类型的试验，能够真实反映高压开关柜的缺陷特性，且缺陷部件易于拆卸和更换，因而可以方便的切换试验类型；
3)本发明高压开关柜局放带电检测试验装置进一步包括视在放电量监测模块，由视在放电量监测模块监测局部放电视在放电量，以作为局部放电信号分析和处理的依据，因而能够全面系统的分析带电检测信号特征与真实局部放电量的关系以及检测的有效性。
【附图说明】
[0015]图1是本实施例基于缺陷模拟的高压开关柜局放带电检测试验装置的结构示意图。
[0016]图2是本实施例中高压开关柜以及缺陷部件的结构示意图。
[0017]1、试验加压模块；2、局放带电检测模块；3、预置有缺陷部件的高压开关柜；4、视在放电量监测模块；41、阻容分压单元；42、局放检测仪；31、支柱绝缘子；32、电流互感器；33、触头盒；34、市电显不器；35、避雷器。
【具体实施方式】
[0018]以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
[0019]如图1所示，本实施例基于缺陷模拟的高压开关柜局放带电检测试验装置，包括试验加压模块1、局放带电检测模块2、预置有缺陷部件的高压开关柜3和视在放电量监测模块4，试验加压模块1、视在放电量监测模块4分别与预置有缺陷部件的高压开关柜3连接。试验加压模块I向预置有缺陷部件的高压开关柜3提供试验电压，局放带电检测模块2检测预置有缺陷部件的高压开关柜3带电运行状态下的局部放电信号，视在放电量监测模块4实时监测局部放电视在放电量。缺陷部件为高压开关柜内部带有缺陷的原有部件，不同缺陷类型的试验对应预置不同的缺陷部件。
[0020]本实施例针对实际高压开关柜构建高压开关柜的缺陷模拟与局放带电检测试验平台，由预置有缺陷部件的高压开关柜模拟实际高压开关柜的缺陷，各类缺陷都是由开关柜内带有缺陷的原有部件来实现，有效减小试验结果的误差，提高试验结果的可靠性；在试验过程中缺陷部件可方便的进行更换，通过拆装缺陷部件即可实现不同类型缺陷的切换，从而能够方便的对实际开关柜运行过程中出现的各类缺陷进行试验。
[0021]本实施例中，通过局放带电检测模块2检测预置有缺陷部件的高压开关柜3在带电运行状态下的局部放电信号，通过调节试验加压模块I或缺陷部件的缺陷严重程度可控制调节局部放电量的大小，能够方便的检测实际高压开关柜在各类缺陷时的局部放电信号特性，且检测结果可直接用于指导实际高压开关柜的带电检测工作中。
[0022]本实施例中，局放带电检测模块2可以为超声波带电检测仪、暂态地电压带电检测仪或特高频带电检测仪。具体的，局放带电检测模块2可采用TOS-T90型检测仪，具有超声波带电检测、暂态地电压带电检测以及特高频带电检测三种功能。
[0023]本实施例通过与预置有缺陷部件的高压开关柜3连接的视在放电量监测模块4，实时检测预置有缺陷部件的高压开关柜3在带电运行状态下的局部放电视在放电量。由检测的实际局部放电量与带电检测仪检测到的局部放电信号进行比对，可以便于系统研宄带电检测信号特征与真实放电量关系、以及检测的有效性等，从而为编制开关柜带电检测技术规范、准确评价开关柜运行状况和制定开关柜检修决策提供重要指导意义。