Page 57 - 电力与能源2021年第五期

第 42 卷第 5 期 电力与能源
2021 年 10 月 5 9
4
DOI : 10.11973 / dl y n y 202105010

开关柜局部放电传感器监测方案及仿真研究

谢荣斌, 马春雷, 朱 俊, 薛 静, 张 霖
( 贵州电网有限责任公司贵阳供电局, 贵州 贵阳 550000 )

摘 要: 基于开关柜绝缘故障的原理, 提出了一种改进的地电波( TEV ) 局部放电检测方法, 传感器采用非侵
入式检测手段实现在线检测, 可以发现一些潜在的绝缘故障。对开关柜内部局部放电位置进行研究, 结合传
感器数据采集特点进行开关柜的局部放电监测, 优化监测效果。仿真及试验结果表明: 前柜门左侧中央是最
佳的传感器安装位置; 作为一种非侵入式检测手段, 其对于开关柜内部是否存在放电性绝缘故障, 具有灵敏
度高、 成本低、 安装方便等优势, 十分适合高压开关柜的带电检测。
关键词: 开关柜; 局部放电; 绝缘故障; 传感器; 暂态地电波
作者简介: 谢荣斌( 1970 —), 高级工程师, 研究方向为高电压技术。
中图分类号: TM591 ; TM855 文献标志码: A 文章编号: 2095-1256 ( 2021 ) 05-0549-05
Monitorin g SchemeandSimulationStud y ofPartialDischar g eSensorinSwitchCabinet

,
XIERon g bin , MAChunlei , ZHUJun , XUEJin g ZHANGLin
( Gui y an gPowerSu pp l yBureau , GuizhouPowerGridCo. , Ltd. , Gui y an g550000 , GuizhouProvince , China )
Abstract : Basedonthep rinci p leofswitch g earinsulationfailure , anim p rovedtransientearthvolta g e ( TEV )

p artialdischar g edetectionmethodwasp ro p osed.Thesensorado p tednon-invasivedetectionmethodtorealize
onlinedetectiontofindsome p otentialinsulationfailure.Thelocationof p artialdischar g einswitchcabinetwas
studied , andthep artialdischar g emonitorin gofswitchcabinetwaso p timizedb y combinin g thecharacteristics
ofsensordataac q uisition.Simulationandtestresultsshowthatthebestsensorinstallationp ositionisinthe
leftcenterofthefrontcabinetdoor.Asanon-invasivedetectionmethod , ithasthesuchadvanta g esashi g h
sensitivit y , lowcost , convenientinstallationforthelivedetectionofhi g hvolta g eswitch g ear.
Ke ywords : switchcabinet , p artialdischar g e , insulationfailure , sensor , transientearthwave

高压开关柜是一种集测量、 控制、 保护功能于 通过工业电荷耦合器件( CCD ) 摄像机进行实时变
一体的电力设备, 在电力系统中的发电厂、 变电站 换立体空间, 从而 360° 无死角地实现开关柜监测
中大量安装, 对电网的安全运行发挥着至关重要 的视频、 图像采集, 并引用结合 Sobel算子的四帧
的作用。由于生产工艺存在局限性, 经过长期运 差分法, 对所采集到的视频、 图像进行计算、 分析。
行后开关柜内会形成各种形式的局部放电( 简称 文献[ 4 ] 提出了采用超声波技术的开关柜局部放
“ 局放”), 并可能引起一系列绝缘故障发生。根据 电超声波定位方法, 该方法可忽略波形模态的影
不完全统计, 开关柜绝缘故障引起事故的台次占 响, 无需直接进行时延估计。文献[ 5 ] 针对运行中
开关柜总事故台次的 68% 和事故总容量的 74% , 的开关柜寻找到一条在带电情况下可利用局放信
是引起开关柜事故的主要原因。因此, 及时监测 号提取回路, 设计了专用开口式高频宽带电流传
到开关柜内的局部放电并进行诊断, 进而发现潜 感器, 实现开关柜组局放在线监测功能。文献[ 6 ]
在绝缘故障, 就可以有效减少事故发生, 提高设备 详细介绍了高压开关柜局放方面的监测技术, 在
及电网的稳定性 [ 1 ] 。 科学的检测技术下, 使得相关电力人员可以在最
文献[ 2 ] 基于 Vivado设计开发了一套配电开 短的时间内掌握局部放电现象的原因和部位, 最
关柜绝缘在线监测及防凝露调控系统, 实现对开 快恢复高压开关柜的正常运转。
关柜的防凝露调控。文献[ 3 ] 针对高压开关柜局 暂态 地 电 波 ( Transient Earth Volta g e , 简 称
放问题, 采用监控装置对开关柜现场进行监测, 并 TEV ) 局放监测方法的主要应用方式是定期的带电