斷路器局部放電測試系統(tǒng)開發(fā)

　　1.引言

　　斷路器在電力系統(tǒng)中承擔(dān)切斷故障電流的重要作用，六氟化硫（SF6）氣 體為絕緣介質(zhì)的斷路器在電力系統(tǒng)中的大量應(yīng)用，大大提高了電力系統(tǒng)運行可靠性。然而由于運行環(huán)境惡劣以及隨著運行時間的變化，SF6斷路器難免出現(xiàn)以局部 放電為主要特征的絕緣性能劣化問題。對斷路器進(jìn)行局部放電在線監(jiān)測是一種重要技術(shù)保障手段，近年來出現(xiàn)的超高頻（UHF）法，由于其具有抗干擾能力強(qiáng)、靈 敏度高等優(yōu)點，在局部放電監(jiān)測中的得到廣泛應(yīng)用。英國、德國等許多歐洲國家均已采用超高頻（UHF）檢測局部放電的方法，2000年新修訂的 IEC60270及IEC605l7標(biāo)準(zhǔn)中，已將這種方法作為斷路器和GIS設(shè)備局放檢測的主要方法之一。本文在基于超高頻法的電氣設(shè)備局部放電監(jiān)測系統(tǒng) 的基礎(chǔ)上，對SF6斷路器進(jìn)行了現(xiàn)場帶電監(jiān)測，并利用DELPHI和SQLserver2000開發(fā)了數(shù)據(jù)分析管理軟件，實現(xiàn)了對局部放電數(shù)據(jù)的有效管 理。

　　2.電氣設(shè)備的局部放電特點

　　局部放電所產(chǎn)生電磁波的頻譜特性與放電源的幾何形狀及放電間隙的絕緣強(qiáng)度有關(guān)。SF6氣體或絕緣油所產(chǎn)生的脈沖電流波形，則具有納秒級的脈沖陡度，脈沖持續(xù)時間也介于1ns~100ns之間，因此可產(chǎn)生大量的頻率在300MHz以上的超高頻電磁波信號。

　 　而UHF檢測技術(shù)，則是在300MHz~1500MHz寬頻帶內(nèi)接收局部放電所產(chǎn)生的超高頻（UHF）電磁脈沖信號。由于UHF信號傳播時衰減很快，故 被測設(shè)備外部的UHF電磁干擾信號（如空氣中的電暈放電）不僅頻帶比設(shè)備內(nèi)部的局部放電信號窄，其強(qiáng)度也會隨頻率增加而迅速下降，到達(dá)被測設(shè)備附近或內(nèi)部 的UHF分量相對較少，從而可避開絕大多數(shù)的空氣放電脈沖干擾。

　　3.UHF局部放電測試系統(tǒng)構(gòu)成

　　計算機(jī)與示波器GPIB接口相連，按照通信協(xié)議可以接收采集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步進(jìn)行綜合分析和管理。軟件系統(tǒng)功能框圖如圖2所示。

　　整個系統(tǒng)功能上可分為兩部分：

　　（1）數(shù)據(jù)綜合分析功能：包括采集到數(shù)據(jù)預(yù)處理、放電位置確定、放電特征提取和放電結(jié)果分析等。

　?。?）數(shù)據(jù)管理功能：包括分析結(jié)果存儲、修改、查詢和刪除等，并可以將數(shù)據(jù)（包括圖像）以報表和Excel的形式輸出，輸出文件的路徑由用戶自己設(shè)置。

　　系統(tǒng)在中文Windows操作平臺下構(gòu)建，人機(jī)交互界面友好，主程序采用D e l p h i可視化編程， 后臺關(guān)系數(shù)據(jù)庫選擇S Q LServer2000.

　　4.斷路器局部放電測試及分析管理

　　4.1 現(xiàn)場測試試驗

　　在現(xiàn)場進(jìn)行了檢測，如圖2所示：

　　4.2 局部放電的特征

　　在測試過程中發(fā)現(xiàn)，所測信號圖譜基本一致，并具有以下特征：

　　由操作示波器初步確定有放電信號后，測試結(jié)束后由GPIB通信卡通信，主動傳到計算機(jī)中，計算機(jī)軟件進(jìn)一步對數(shù)據(jù)處理和管理。

　　4.3 放電類型分析

　　超高頻測試發(fā)現(xiàn)存在明顯放電信號，通過軟件處理發(fā)現(xiàn)，幅值最大2.27mV，折算成放電信號約為2308pC，放電明顯分布在1、3象限，3象限數(shù)據(jù)明顯較大，分析認(rèn)為是尖端放電。如圖5和圖6所示。