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地电波检测技术的研究现状
点击次数:1297 发布时间:2018-01-23

目前对中压开关柜类设备进行的日常巡检主要还是判断有无异常的声音和气味,以及对设备的外观状况的观察,很主观也不科学,对设备的运行状态和绝缘状况不能做出及时准确的评估。因此,高压电气设备的检修方式正向状态检修方向发展。在各种开关柜的检测方法中,超声波方法与地电波方法已被广泛用于国内外的电力公司。地电波检测方法具有良好的抗干扰能力且可实现开关柜局放源的定位,具备了实现在线监测的条件。因此,地电波检测技术被广泛地研究。

 

地电波检测技术是在英国诞生的。1974年,英国的科学家John Reeves发现:当局部放电源产生的电磁波传播到金属开关柜的外壁时会产生一个暂态对地电压。John Reeves通过容性传感器在开关柜的金属的外壁藕合到该信号,并将该信号命名为地电波,英文为TEV(transient earth voltage)。1983年,英国的电力研究协会(ECRC)通过深入研究,研发出地电波检测技术,将其用于开关柜的局部放电测量。1990年,英国电力研究协会改革为EA Technology,并与英国电力消费协会合作开发一个大型数据库以进行地电波数据的分析工作。该数据库可比较中压开关柜的离线局部放电测试数据(以pC为单位)与地电波检测结果(以dB为单位)。EA Technology在分析数据库的规律基础上,成功研发出基于地电波原理的开关柜局部放电检测产品。

 

EA Technology公司研发的地电波检测设备可分为3类:手持式局部放电检测设备;开关柜局放定位装置;局放在线监测系统,型号分别包括Ultra TEV plus,PDL1,Ultra TEV locator, PDM03等。UltraTEV Plus+是zui广泛用于巡检的手持式局部放电检测装置,该装置可检测地电波信号的幅值及脉冲次数,从而判断开关柜是否存在局部放电现象。而在定位方面,EA Technology公司研发了PD Locator用于地电波测量及定位,该装置利用两个探头进行局放定位,定位时将两个探头放在金属外壁,通过比较电磁波信号到达探头的先后去进行线定位。EA公司的技术的产品能分辨1ns的时间差,即约30cm的距离。对于持续的放电源,PDL可准确进行定位。

 

在地电波检测领域,英国的TECHMP公司也开展了深入的研究,其研发的地电波传感器包含两个电容性的探测原件,这种传感器具有更高的灵敏度及更高的带宽0.1M-300MHz,此外,TECHMP公司专门针对气体绝缘开关(GIS)的结构特性研制出GIS的地电波检测探头。

 

在国内,由于地电波检测技术被证实为有效的局部放电检测手段,许多机构都对此展开研究。重庆大学的电力设备研究所用软件XFDTD对地电波的幅值与放电源的强弱的关系进行仿真,并研究出两者的。高电压与电磁兼容北京市重点实验室也开展了一些地电波传感器研究工作,该单位用标准信号发生器向GIS的导电杆与外壳之间注入标准的正统波,观察将TEV传感器放置在GIS外壳不同点处时,检测幅值与正弦波之间的关系。保定天威新域公司在地电波检测方面也作了深入的研究工作,其研发的OLM0402高压开关及开关柜系统是一个综合局放检测系统,该系统包含了地电波检测功能,可实时监测开关柜在运行过程中的局部放电情况,可以及时对其绝缘异常状态和放电性故障做出预警。

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