一種電容式套管局放定位方法技術

本發明專利技術公開了一種電容式套管局部放電定位方法，涉及換流站/變電站高壓一次設備檢修試驗領域，利用電路中不同電氣節點的端子接受到的局放信號差異，根據電容式套管總電容、屏間電容分布值，采用算法推算出套管內部局放起始的電氣位置，根據套管的電容屏布置結構，推測出套管內部局放起始的物理位置。該方法可廣泛應用電容式套管出廠試驗、診斷試驗的局放快速定位，便于制造單位和用戶單位查找局放原因，制定工藝改進和檢修策略。制定工藝改進和檢修策略。制定工藝改進和檢修策略。

【技術實現步驟摘要】
一種電容式套管局放定位方法


[0001]本專利技術涉及換流站/變電站高壓一次設備檢修試驗領域，具體涉及一種電容式套管局部放 電定位方法。

技術介紹

[0002]電容式套管有害局放發生后，進一步惡化可能造成套管電容屏逐屏擊穿，并發展為主絕 緣擊穿故障。為了避免電容式套管運行中的擊穿故障，《GB/T4109
?
2008交流電壓高壓1000V 的絕緣套管》規定了套管出廠前應通過交流電壓下的局部放電測試試驗，要求其在1.5Um/√3 下的局部放電量小于10pC。近年來隨著套管電容芯子卷制及浸漬工藝的改善與提升，套管內 部局放控制水平提高，成熟套管廠家的油紙電容式套管或膠浸紙電容式套管產品在局放試驗 電壓下通常僅表現出試驗回路的背景局放。
[0003]油紙電容式套管或膠浸紙套管在浸漬不徹底、材料選型不當、操作空間潔凈度不滿足要 求的情況下可能造成套管電容芯子內部存在氣隙、孔洞、雜質等，在交流電壓作用下可能發 生局部放電，導致套管出廠試驗不通過。2015年來，南方電網公司換流站使用的500kV及以 上電壓等級套管在出廠試驗環節共發生局放超標事件5起，主要包括油浸式套管電容芯子內 部存在雜質導致局放超標、膠浸紙電容式套管更換原材料后浸漬不充分導致局放超標、膠浸 紙電容式套管電容芯子受到機械損傷后局放超標等情況。
[0004]由于套管與變壓器、GIS設備不同，無接地保護外殼，無法通過超聲、超高頻信號監測 等方式實時測試套管內部局放信號并確定局放發生的位置，很難通過試驗局放波形對故障位 置進行定位。<br/>
技術實現思路

[0005]針對現有技術中的不足，本專利技術提供一種電容式套管局放定位方法，利用電路中不同電 氣節點的端子接受到的局放信號差異，根據電容式套管總電容、屏間電容分布值，采用算法 推算出套管內部局放起始的電氣位置，根據套管的電容屏布置結構，推測出套管內部局放起 始的物理位置。該方法可廣泛應用電容式套管出廠試驗、診斷試驗的局放快速定位，便于制 造單位和用戶單位查找局放原因，制定工藝改進和檢修策略。
[0006]為實現上述目的，本專利技術的技術方案如下：
[0007]一種電容式套管局放定位方法，包括：
[0008]步驟1：測量待測試的電容式套管的主電容量Cx1，末屏或次末屏對地電容量Cx2，第一 耦合電容器C1和第二耦合電容器的電容值C2；
[0009]步驟2：在所述電容式套管的末屏或次末屏，耦合電容器出線端子處連接兩路局放測試 阻抗裝置；
[0010]步驟3：在電容式套管的接線端子處施加方波信號，在兩路局放測試阻抗裝置輸出端測 試方波信號，標定電容式套管末屏或次末屏連接的局放測試阻抗裝置輸出方波為一個定值， 記錄兩路方波信號幅值大小及比例；
[0011]步驟4：在電容式套管的接線端子處施加電壓信號，分別測量在局部放電過程中不同階 段的所述電容式套管的的末屏或次末屏，以及耦合電容器出線端子處兩路方波信號幅值大小 及比例；
[0012]步驟5：根據施加方波信號時和施加電壓信號時記錄的兩路方波信號幅值大小及比例得 到出套管內部局放起始的電氣位置；依據所述電容式套管的布置結構，電容式套管內部局放 起始的物理位置。
[0013]如上所述的電容式套管局放定位方法，進一步地，在步驟4中：所述局部放電過程中不 同階段的包括：
[0014]第一階段：交流升壓電路輸出電壓至電容式套管局放起始，持續加壓10min至局放穩定；
[0015]第二階段：繼續升壓至電容式套管額定電壓的80％，同時套管末屏或次末屏處監測到的 局放量不應超過500pC，持續加壓10min至局放穩定；
[0016]第三階段：緩慢降壓至局放熄滅。
[0017]如上所述的電容式套管局放定位方法，進一步地，在步驟5中：
[0018]末屏或次末屏的阻抗CD1，第二耦合電容器的阻抗CD2，其中，
[0019]施加方波信號時，阻抗CD1與CD2信號比例K1，Cm為第一耦合電容器和第二耦合電容 器的阻抗電容，
[0020][0021]施加電壓信號時，阻抗CD1與CD2信號比例K2，Cm為CD1、CD2的阻抗電容，
[0022][0023]由于CX1為Cx11與Cx12串聯，可得
[0024][0025]求解出Cx11，Cx12；根據套管電容芯子設計參數，得到Cx11，Cx12分布的物理位置， 確定局部放電發生位置。
[0026]如上所述的電容式套管局放定位方法，進一步地，若局放測試信號包含較大的脈沖峰值， 應分別對比兩路信號的脈沖峰值比例及密集放電信號的幅值及比例。
[0027]如上所述的電容式套管局放定位方法，進一步地，所述電容式套管的末屏或次末屏及陪 試品電容抽頭均連接局放測試阻抗。
[0028]本專利技術與現有技術相比，其有益效果在于：本方法相比傳統的局放定位，考慮了電容式 套管的絕緣結構既屏間電容分布。相比變壓器、GIS類設備的局放定位方法，本設計方法可 利用電路中不同電氣節點的端子接受到的局放信號差異，根據電容式套管總電容、屏間電容 分布值，采用算法推算出套管內部局放起始的電氣位置，根據套管的電容屏布置結
構，推測 出套管內部局放起始的物理位置，不需在套管本體上布置傳感器及探頭。另外，相比紫外成 像、超聲檢測等局放定位方法，對于同一電容式套管類設備，本設計方法能夠有效確定套管 內部發生局部放電的電容屏位置。
附圖說明
[0029]為了更清楚地說明本專利技術實施例中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖進 行簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領域普 通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1是本專利技術電容式套管局部放電定位電路圖。
[0031]圖2是本專利技術電容式套管局部放電定位又一電路圖。圖3是本專利技術局放定位算法流程圖。
具體實施方式
[0032]下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整的描 述，顯然，所描述的實施例僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中 的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都 屬于本申請保護的范圍。
[0033]實施例：
[0034]需要說明的是，本專利技術的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二
”?
等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數 據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本專利技術的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的 那些以外的順序實施。此外，本專利技術實施例的術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形， 意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或 設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、 方法、產品或設備固有的其本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種電容式套管局放定位方法，其特征在于，包括：步驟1：測量待測試的電容式套管的主電容量Cx1，末屏或次末屏對地電容量Cx2，第一耦合電容器C1和第二耦合電容器的電容值C2；步驟2：在所述電容式套管的末屏或次末屏，耦合電容器出線端子處連接兩路局放測試阻抗裝置；步驟3：在電容式套管的接線端子處施加方波信號，在兩路局放測試阻抗裝置輸出端測試方波信號，標定電容式套管末屏或次末屏連接的局放測試阻抗裝置輸出方波為一個定值，記錄兩路方波信號幅值大小及比例；步驟4：在電容式套管的接線端子處施加電壓信號，分別測量在局部放電過程中不同階段的所述電容式套管的的末屏或次末屏，以及耦合電容器出線端子處兩路方波信號幅值大小及比例；步驟5：根據施加方波信號時和施加電壓信號時記錄的兩路方波信號幅值大小及比例得到出套管內部局放起始的電氣位置；依據所述電容式套管的布置結構，電容式套管內部局放起始的物理位置。2.根據權利要求1所述的電容式套管局放定位方法，其特征在于，在步驟4中：所述局部放電過程中不同階段的包括：第一階段：交流升壓電路輸出電壓至電容式套管局放起始，持續加壓...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張晉寅，潘志城，韋曉星，謝志成，鄧軍，
申請(專利權)人：中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心，
類型：發明
國別省市：