[發(fā)明專(zhuān)利]輸配電線路局部放電故障的在線檢測(cè)方法及裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110285665.8
• 申請(qǐng)日: 2011-09-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102360059A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸茂鑫;王昭夏;周藍(lán)波;浦盛斌;車(chē)霄霏;張宇;趙春琛;瞿龍寶;趙瑞忠;沈杰;余捷;關(guān)民安;張雪生;馮永萬(wàn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海市電力公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/12
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/12
• 代理公司: 上海三和萬(wàn)國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31230
• 代理人: 蔡海淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及一種用于檢測(cè)輸配電線路局部放電的方法和裝置。

背景技術(shù)

輸電線路是電力系統(tǒng)輸電過(guò)程中必不可少的電氣設(shè)備，它的可靠安全運(yùn)行直接關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的可靠性。

輸電線路表面因空氣污染、粉塵以及接觸不良等原因會(huì)導(dǎo)致其表面放電，最終形成閃絡(luò)，使其安全性能降低，尤其是在重污區(qū)，空氣中污穢物較多，從而導(dǎo)致輸電線路上的等值鹽附密度增加，以及絕緣老化和連接金屬接觸不良的原因會(huì)導(dǎo)致其放電，最終形成閃絡(luò)，使配網(wǎng)輸電線路安全性能降低。

換句話說(shuō)，輸配電線路的局部放電故障易發(fā)部位(通常包括絕緣子及相關(guān)的電纜接頭)在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，因空氣污染、粉塵等原因，會(huì)導(dǎo)致其表面污染程度加大，最終形成局部或整體絕緣劣化，電氣絕緣強(qiáng)度降低，甚至發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象或放電擊穿故障，在業(yè)內(nèi)簡(jiǎn)稱(chēng)之為“污閃”。

對(duì)于輸電線路的放電狀況進(jìn)行檢測(cè)成為掌握其運(yùn)行狀態(tài)的必要手段，也成為保證電力系統(tǒng)安全可靠供電的重要保證。

目前輸電線路的防污閃處理方法可以歸納為兩種：一是預(yù)防性的，即針對(duì)污閃形成的條件入手，使污閃條件無(wú)法滿足，污閃故障也就不會(huì)發(fā)生。但是從實(shí)際運(yùn)行的情況來(lái)看，這些方法還不足以完全防止污閃的發(fā)生。二是監(jiān)測(cè)性的，它是第一種方法的補(bǔ)充，對(duì)絕緣子污穢放電進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)并對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，用于及時(shí)發(fā)現(xiàn)污閃出現(xiàn)的苗頭，在它尚未對(duì)系統(tǒng)造成危害之前就找出來(lái)，使運(yùn)行檢修人員能夠及時(shí)采取相應(yīng)措施制止污閃的發(fā)生。

從能量的角度來(lái)看，放電是一個(gè)能量瞬時(shí)爆發(fā)的過(guò)程，是電能以聲能、光能、熱能、電磁能等形式釋放出去的過(guò)程，在空氣間隙中發(fā)生電氣擊穿時(shí)，放電瞬時(shí)完成，其電能瞬時(shí)轉(zhuǎn)化為熱能導(dǎo)致放電中心氣體的膨脹，這種瞬時(shí)膨脹的結(jié)果以聲波的形式傳播出去，就是最初的聲源。

隨著最初的聲波傳播，傳播區(qū)域內(nèi)的氣體被加熱，形成一個(gè)等溫區(qū)，其溫度高于環(huán)境溫度，當(dāng)這些氣體冷卻時(shí)，氣體又開(kāi)始收縮，收縮的結(jié)果就是較低頻率和強(qiáng)度的后續(xù)波，它可以是可聞聲波或超聲波。

由于聲學(xué)監(jiān)測(cè)法與聲信號(hào)的大小有很大關(guān)系，因此必須具有很高的靈敏度，才能捕捉到開(kāi)始放電時(shí)產(chǎn)生的微弱的聲信號(hào)，同時(shí)又不能受到噪聲的干擾，造成誤報(bào)警。為了達(dá)到不受到外界噪聲干擾的目的，所取的頻段必須避開(kāi)人耳可聽(tīng)聲音的頻率范圍，即20Hz-20kHz，所以應(yīng)當(dāng)取頻率大于20kHz的聲信號(hào)，即超聲波。

根據(jù)放電的發(fā)展過(guò)程可知，放電是由弱到強(qiáng)逐步發(fā)展至閃絡(luò)的，因此捕捉放電過(guò)程中產(chǎn)生的超聲波信號(hào)，并根據(jù)超聲波的聲壓大小變化，信號(hào)脈沖稀密變化，判斷污穢放電的強(qiáng)度以及對(duì)系統(tǒng)威脅的大小，就可以在污穢程度較輕，僅出現(xiàn)微弱的放電時(shí)，發(fā)現(xiàn)它并采取措施，將事故的苗頭消滅，避免更大的損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種輸配電線路局部放電故障的在線檢測(cè)方法及裝置，其采用在線遠(yuǎn)程定向聚焦拾音/定位的方法，捕捉放電過(guò)程中產(chǎn)生的超聲波信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為檢測(cè)人員可識(shí)別的聲/電信號(hào)，藉此來(lái)判斷放電故障易發(fā)部位之污穢放電的強(qiáng)度以及對(duì)系統(tǒng)威脅的大小，避免進(jìn)一步惡化及事故的發(fā)生。可大量減少使用人工、定檢費(fèi)用，減少以往的停電時(shí)間工作量，有效地保證電力設(shè)備的安全運(yùn)行，節(jié)約維護(hù)費(fèi)用，提高供電可靠性。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種輸配電線路局部放電故障的在線檢測(cè)方法，包括對(duì)輸變電線路進(jìn)行非接觸式檢查，其特征是：

A、在某一測(cè)量點(diǎn)，利用超聲波定向聚焦遠(yuǎn)程拾音裝置，定向拾取輸配電線路局部放電故障易發(fā)部位的聲音信號(hào)；

B、用外差法將拾取到的超聲波信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換/放大，轉(zhuǎn)換成一個(gè)人耳可判別、可聽(tīng)見(jiàn)的音頻信號(hào)；

C、將放大后的音頻信號(hào)以人耳可聽(tīng)見(jiàn)的音頻方式輸出，供檢測(cè)人員作定性分析/記錄之用；

D、將上述音頻信號(hào)以聲壓/電壓讀數(shù)的形式可讀地顯示出來(lái)，供檢測(cè)人員作定量分析/記錄之用；

E、根據(jù)聲壓/電壓的數(shù)值大小或變化，信號(hào)脈沖的稀密變化，來(lái)判斷局部放電故障易發(fā)部位是否存在污穢放電現(xiàn)象，以及污穢放電的強(qiáng)弱程度；

F、當(dāng)聲音信號(hào)或音頻信號(hào)無(wú)或小于低限值時(shí)，判定局部放電故障易發(fā)部位無(wú)放電故障；

G、當(dāng)聲音信號(hào)或音頻信號(hào)高于低限值，低于中限值時(shí)，判定局部放電故障易發(fā)部位存在輕微的放電故障，需要加強(qiáng)關(guān)注或增加巡檢密度；

H、當(dāng)聲音信號(hào)或音頻信號(hào)高于中限值，低于高限值時(shí)，判定局部放電故障易發(fā)部位存在較嚴(yán)重的放電故障，需要安排檢修計(jì)劃，擇機(jī)采取相關(guān)處理措施；