CN102495338A - X射线照射下六氟化硫气体局部放电检测方法及其装置 - Google Patents

X射线照射下六氟化硫气体局部放电检测方法及其装置 Download PDF

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赵现平
魏杰
王科
谭向宇
况华
闵捷
杨俊坤
张少泉
吴章勤
殷兰
刘荣海
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Abstract

X射线照射下六氟化硫气体局部放电检测方法及其装置，装置包括试验变压器（1）、GIS试验段（2）、高压引线（3）、套管（4）、绝缘缺陷（5）、高频X射线机（6）、X射线发射窗（7）、四角支架（8）、高频X射线机控制箱（9）、校验装置（10）、检测阻抗（11）、电缆（12）、采集装置（13）、电池电缆（14）、电池组（15）、光纤（16）、光纤控制器（17）、USB线（18）和便携脉冲电流工业电脑（19）、耦合电容（20）。本发明具有高效、无损、可视等显著优点。

Description

X射线照射下六氟化硫气体局部放电检测方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种电力设备局部放电检测方法及其装置的结构范畴，尤其适用于X射线照射下SF6气体局部放电检测方法及其装置的结构技术领域。
背景技术
SF6气体的化学性能稳定且无毒性，因此将其作为绝缘介质具有优质的灭弧和绝缘性能，经过多年的实践，现今在高压、超高压和特高压领域，SF6气体几乎成为GIS的唯一绝缘和灭弧介质。GIS包含断路器、母线、隔离开关、电流和电压互感器、接地开关、避雷器、套管和过渡元件等，并将其全部组装在一个封闭的金属外壳中，充以SF6气体以实现导体对相间、外壳、断口及断口间的可靠绝缘。GIS由于具有占地空间小、安装方便、可靠性高、无火灾危险等诸多优点，在电网内得到普遍应用。虽然GIS可靠性高，但它是全封闭组合结构设备，一旦发生故障，造成的后果比一般分离式设备严重的多。因而，GIS的安全、稳定、可靠运行对电力***的稳定非常重要。
  GIS类设备内部故障较为常见且很难预测，导致其故障的主要原因是绝缘性能的劣化，其先兆和主要表现形式往往是局部放电。局部放电对运行中的GIS类设备是一种隐患，它的持续发展将引发故障形成事故并给国民经济造成损失。因而，对GIS类设备的局部放电源进行有效检测和定位就具有非常重要的意义。
脉冲电流法是通过检测电气设备接地线上由于局部放电引起的脉冲电流并得到设备视在放电量的一种检测手段，其信号频率可达到30MHz并保持良好的传输特性。该种方法是通过试验回路中的检测阻抗接收局部放电产生的脉冲电流信号，采用视在局部放电量来表征局部放电的严重程度。虽然脉冲电流法能检测到GIS试验段内部发生局部放电，但并不能完全确定GIS内部存在故障或缺陷。如果设备内部无故障或缺陷，将设备停运下来进行检修，而会造成人力、物力的浪费，并给国民经济造成损失。然而，X射线数字成像检测技术可以具体针对脉冲电流法发现的局部放电区域内进行可视化探测，进而更进一步确定GIS内部是否存在故障或缺陷产生局部放电，并对故障或缺陷定性和可视化定位，以便于检修工作。然而X射线对GIS内部SF6气体的影响，截止到目前为止，国内外鲜有报道。
基于以上情况，本发明提出一种X射线照射下SF6气体局部放电检测方法及其装置，用于X射线对SF6气体局部放电情况的影响研究，从而确定X射线数字成像检测技术对电力设备进行可视化检测的应用范围。
发明内容
本发明的目的在于确定X射线对SF6气体局部放电的影响提供一个设计结构简单、容易实施且检测效果好的X射线照射下对SF6气体局部放电检测方法及其装置，以便于获得X射线数字成像检测技术应用到电力设备进行可视化检测的应用范围。
本发明是通过下列技术方案来实现的。
X射线照射下六氟化硫气体局部放电检测方法，本发明方法的步骤是：
1.         首先在GIS试验段内部设置绝缘缺陷；
2.         对GIS试验段充SF6气体；
3.         试验变压器与GIS试验段套管高压引线相连；
4.         GIS试验段套管高压引线上接耦合电容；
5.         耦合电容和检测阻抗连接；
6.         通过光纤将检测阻抗与光纤控制器相连；
7.         光纤控制器通过USB线与便携脉冲电流工业电脑相连；
8.         高频X射线机对准GIS试验段内部设置绝缘缺陷的位置；
9.         加压；
10.     校验装置连接至GIS试验段套管末屏进行校验；
11.     利用便携脉冲电流工业电脑监测GIS试验段局部放电起始电压及击穿电压，在略高于起始放电电压下，使用便携脉冲电流工业电脑观测GIS试验段绝缘缺陷的局部放电图谱；
12.     利用高频X射线机对准GIS试验段内部设置绝缘缺陷的位置进行连续照射并每隔一段时间利用便携脉冲电流工业电脑进行局部放电情况的检测，以此观察X射线对SF6气体局部放电的影响。
X射线照射下六氟化硫气体局部放电检测方法使用的装置，包括试验变压器、GIS试验段、高压引线、套管、绝缘缺陷、高频X射线机、X射线发射窗、四角支架、高频X射线机控制箱、校验装置、检测阻抗、电缆、采集装置、电池电缆、电池组、光纤、光纤控制器、USB线和便携脉冲电流工业电脑、耦合电容；其中，校验装置和检测阻抗分别与高压引线连接，检测阻抗通过电缆与采集装置连接，采集装置通过光纤与光纤控制器连接，光纤控制器通过USB线与便携脉冲电流工业电脑连接；采集装置还通过电池电缆与电池组连接；GIS试验段的套管的高压引线与耦合电容连接；耦合电容通过高压引线分别与变压器和检测阻抗连接并将***接地；高频X射线机控制箱与高频X射线机连接，高频X射线机通过架设在四角支架上调整高度以对准GIS试验段内部设置绝缘缺陷的位置；并将校验装置连接至GIS试验段的套管末屏。    本发明的有益效果是，利用便携脉冲电流工业电脑监测GIS试验段局部放电起始电压及击穿电压，在略高于起始放电电压下，使用便携脉冲电流工业电脑观测GIS试验段绝缘缺陷的局部放电图谱；利用高频X射线机对准GIS试验段内部设置绝缘缺陷的位置进行连续照射并每隔一段时间利用便携脉冲电流工业电脑进行局部放电情况的检测，以此观察X射线对SF6气体局部放电的影响。通过本发明能实现科学性、***性地研究X射线对SF6气体局部放电的检测。本发明具有高效、无损、可视等显著优点。
 下面结合附图及实例进一步说明本发明内容。
附图说明
图1是本发明X射线照射下SF6气体局部放电检测装置示意图；
图2 是本发明X射线照射下SF6气体局部放电检测方法流程图。
具体实施方式
如图2所示，X射线照射下六氟化硫气体局部放电检测方法，本发明方法的步骤是：
（1）首先在GIS试验段内部设置绝缘缺陷；
（2）对GIS试验段充SF6气体；
（3）试验变压器与GIS试验段套管高压引线相连；
（4）GIS试验段套管高压引线上接耦合电容；
（5）耦合电容和检测阻抗连接；
（6）通过光纤将检测阻抗与光纤控制器相连；
（7）光纤控制器通过USB线与便携脉冲电流工业电脑相连；
（8）高频X射线机对准GIS试验段内部设置绝缘缺陷的位置；
（9）加压；
（10）校验装置连接至GIS试验段套管末屏进行校验；
（11）利用便携脉冲电流工业电脑监测GIS试验段局部放电起始电压及击穿电压，在略高于起始放电电压下，使用便携脉冲电流工业电脑观测GIS试验段绝缘缺陷的局部放电图谱；
（12）   利用高频X射线机对准GIS试验段内部设置绝缘缺陷的位置进行连续照射并每隔一段时间利用便携脉冲电流工业电脑进行局部放电情况的检测，以此观察X射线对SF6气体局部放电的影响。 
X射线照射下六氟化硫气体局部放电检测的装置，包括试验变压器1、GIS试验段2、高压引线3、套管4、绝缘缺陷5、高频X射线机6、X射线发射窗7、四角支架8、高频X射线机控制箱9、校验装置10、检测阻抗11、电缆12、采集装置13、电池电缆14、电池组15、光纤16、光纤控制器17、USB线18和便携脉冲电流工业电脑19、耦合电容20；其中，校验装置10和检测阻抗11分别与高压引线3连接，检测阻抗11通过电缆12与采集装置13连接，采集装置13通过光纤16与光纤控制器17连接，光纤控制器17通过USB线18与便携脉冲电流工业电脑19连接；采集装置13还通过电池电缆14与电池组15连接；GIS试验段2的套管4的高压引线3与耦合电容20连接；耦合电容20通过高压引线3分别与变压器1和检测阻抗11连接并将***接地；高频X射线机控制箱9与高频X射线机6连接，高频X射线机6通过架设在四角支架8上调整高度以对准GIS试验段2内部设置绝缘缺陷5的位置；并将校验装置10连接至GIS试验段2的套管4末屏。
如图1所示，该图给出了X射线照射下SF6气体局部放电检测装置示意图。针对该检测装置首先在GIS试验段2内部设置绝缘缺陷5；对GIS试验段2充一定气压的SF6气体；试验变压器1高压与GIS试验段2套管4的高压引线3相连；GIS试验段2套管4的高压引线3与耦合电容20相连；耦合电容20和检测阻抗11连接并将***接地；采集装置13通过电缆12与检测阻抗11相连；用电池电缆14将采集装置13与电池组15相连；通过光纤16将采集装置13与光纤控制器17相连；光纤控制器17通过USB线18与便携脉冲电流工业电脑19相连；高频X射线机6通过架设在四角支架8上调整高度以便对准GIS试验段2内部设置绝缘缺陷5的位置；加压并利用校验装置10连接至GIS试验段2套管4末屏进行校验；然后利用便携脉冲电流工业电脑19监测GIS试验段2设置绝缘缺陷5的局部放电起始电压及击穿电压，在略高于起始放电电压下，使用便携脉冲电流工业电脑19监测GIS试验段2设置绝缘缺陷5的局部放电图谱；利用高频X射线机6对准GIS试验段2内部设置绝缘缺陷5的位置，并启动高频X射线机控制箱9的最高能量，对绝缘缺陷5进行连续照射并每隔一段时间利用便携脉冲电流工业电脑19监测GIS试验段2设置绝缘缺陷5局部放电情况的检测，以此观察X射线对SF6气体局部放电的影响。

Claims (2)

1.X射线照射下六氟化硫气体局部放电检测方法，其特征是：方法步骤为：
1）首先在GIS试验段内部设置绝缘缺陷；
2）对GIS试验段充SF6气体；
3）试验变压器与GIS试验段套管高压引线相连；
4）GIS试验段套管高压引线上接耦合电容；
5）耦合电容和检测阻抗连接；
6）通过光纤将检测阻抗与光纤控制器相连；
7）光纤控制器通过USB线与便携脉冲电流工业电脑相连；
8）高频X射线机对准GIS试验段内部设置绝缘缺陷的位置；
9）加压；
10）校验装置连接至GIS试验段套管末屏进行校验；
11）利用便携脉冲电流工业电脑监测GIS试验段局部放电起始电压及击穿电压，在略高于起始放电电压下，使用便携脉冲电流工业电脑观测GIS试验段绝缘缺陷的局部放电图谱；
12）利用高频X射线机对准GIS试验段内部设置绝缘缺陷的位置进行连续照射并每隔一段时间利用便携脉冲电流工业电脑进行局部放电情况的检测，以此观察X射线对SF6气体局部放电的影响。
2.根据权利要求1所述的X射线照射下六氟化硫气体局部放电检测的装置，包括试验变压器（1）、GIS试验段（2）、高压引线（3）、套管（4）、绝缘缺陷（5）、高频X射线机（6）、X射线发射窗（7）、四角支架（8）、高频X射线机控制箱（9）、校验装置（10）、检测阻抗（11）、电缆（12）、采集装置（13）、电池电缆（14）、电池组（15）、光纤（16）、光纤控制器（17）、USB线（18）和便携脉冲电流工业电脑（19）、耦合电容（20）；其中，校验装置（10）和检测阻抗（11）分别与高压引线（3）连接，检测阻抗（11）通过电缆（12（与采集装置（13）连接，采集装置（13）通过光纤（16）与光纤控制器（17）连接，光纤控制器（17）通过USB线（18）与便携脉冲电流工业电脑（19）连接；采集装置（13）还通过电池电缆（14）与电池组（15）连接；GIS试验段（2）的套管（4）的高压引线（3）与耦合电容（20）连接；耦合电容（20）通过高压引线（3）分别与变压器（1）和检测阻抗（11）连接并将***接地；高频X射线机控制箱（9）与高频X射线机（6）连接，高频X射线机（6）通过架设在四角支架（8）上调整高度以对准GIS试验段（2）内部设置绝缘缺陷（5）的位置；并将校验装置（10）连接至GIS试验段（2）的套管（4）末屏。
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