基于CBMTS-1000D配电设备状态检修装备的局部放电带电检测分析

来源:用户上传      作者:张帅可　耿新　陈世鹏　白海成　王世杰

　　摘 要：CBMTS-1000D配电设备状态检修装备套装高级平台软件主要实现对不同智能型传感器单元的检测控制和实时监测;检测数据的存储和历史数据的查看;检测结果的阈值分析和横向分析;配电设备状态的综合评价;配电设备台帐的建档和数据导入/导出;与传感器检测和数据分析有关的参数设置等。智能传感器单元在高级平台软件的控制下，按照设定的工作模式和参数进行设备状态数据的采集，并将采集的结果及时发送给平板电脑，供后台软件实时显示和状态信息提取。
　　关键词：CBMTS-1000D配电设备;智能传感器;局部放电;带电检测
　　1 绪论
　　局放检测的现状和背景、意义、方法等。局部放电在短时间内不会导致设备故障，但任其发展将会损坏设备的整体绝缘，最终导致设备事故。及时检测出设备局部放电的严重程度，及时预防，意义重大。
　　2 放电传输原理分析
　　2.1 局部放电传输路径
　　在柜内各种电气设备运行时发生的局部放电将产生电磁波，电磁波首先传到柜体金属外壳的内表面，然后从柜内表面通过柜体之间的连接处传播出去，同时产生一个暂态对地电压（TEV）信号，通过柜体金属的外表面传入大地。
　　2.2 局部放电传输原理
　　（1）金属封闭成套设备发生局部放电时，放电电量先聚集在与放电点靠近的金属箱体的内表面，形成电流脉冲并向各个方向传播。
　　（2）高频局放电流只在导体表面很薄的一层范围内传输。
　　（3）电流脉冲在金属箱体的内表面传播，最终从金属箱体的开口、接头、盖板等的缝隙处传出，然后沿着金属壳外表傳到大地，同时在金属体上产生一个瞬态对地电压（TEV）信号。
　　（4）金属封闭柜的内部放电，是持续时间短的放电脉冲，设备局部放电的传输电路中的元件不能看作是集中参数，而应是分布参数，其电气特性由其分布电容C和电感L决定。
　　CBMTS-1000D配电设备状态检修装备套装是纪年科技股份有限公司在消化和吸收国外先进技术和成熟经验的基础上，充分考虑国内供电企业对配电设备状态检修的特殊要求和先进理念，总结近几年来相关领域产品在设备研制和现场应用方面所取得的成绩和教训，以实现配电设备状态巡检的单兵作业和协同应用为目标，通过完善功能配置，优化产品设计方案，实现了配电设备状态检修工作从多种带电检测手段的灵活应用，到检测数据的一体化存储、汇总、共享、分析和应用的高度统一，并可以根据综合分析结果为用户提供基本的辅助决策建议，从而为配电设备的状态检修提供了一套完整、灵活、高效的解决方案。
　　整个系统包括运行在强固型工业平板电脑上的CBMTS-1000D配电设备状态检修装备套装高级平台软件和数个即插即用型的智能化暂态地电压传感器、超声波传感器、热红外传感器和超高频传感器组成（根据现场需要配置）。工业平板电脑和智能传感器单元之间通过通用USB线连接，以实现对智能传感器单元的控制和供电以及检测数据的收集。
　　3 绝缘状态评价技术
　　电气设备的绝缘状态评价技术就是通过对局部放电检测数据进行处理，给出电气设备绝缘状态是否正常以及异常严重程度的结论。按照评价结论的性质分类，评价技术可分为定性和定量两种。定性评价技术的输出为正常和异常两种，定量评价技术的输出则可以是连续的数据输出，也可以离散数据描述的状态严重度。
　　3.1 定性评价技术
　　交流系统的基本特征就是重复性，即同一电气现象按照50Hz的规律周期性地重复出现。局部放电活动与交流电压的瞬时值有关，因此也具备重复性特征，即理论上会按照50Hz的规律在相同的时间或者相位上出现，这就导致不同的绝缘缺陷会形成独特的指纹图谱。指纹波图谱是评价绝缘状态的基础理论支撑，重复性则是局部放电活动的典型特征。因此，通过对局部放电活动指纹图谱周期性的判断，则可以完成对电气设备绝缘状态的定性分析。
　　按照通用的分类标准，与局部放电相关的缺陷种类大致分为四类：电晕放电、悬浮放电、内部缺陷和表面放电。
　　在现场执行局部放电检测时，如何排除环境干扰是工程技术人员最为头疼的问题。对这些典型环境噪声图谱的特征进行归纳总结，主要是相位分布的连续性以及放电强度的均匀性两点。尽管在某些条件下，噪声图谱也呈现间断性特征，但间断次数大于2，工频相关性并不明显。
　　3.2 定量评价技术
　　根据国内外通行的状态评价办法，一般按照局部放电检测数据的大小，将电气设备的绝缘状态分为正常、注意、异常、严重四个等级。
　　正常状态：表示设备状态量没有呈现典型的故障特征;或者尽管存在明显的故障特征，但检测数据数值较小，表明被检测设备状态稳定且在规程规定的注意值、警示值以内，在预见的时间段内被检测设备可以正常运行。
　　注意状态：表示电气设备的单项（或多项）状态量呈现明显的故障特征，且检测数据的变化趋势朝接近标准限值方向的方向发展，但未超过标准限值或部分一般状态量超过标准限值，表示被检测设备仍然可以继续运行，但应加强运行中的状态监视。
　　异常状态：表示设备状态呈现明显的故障特征，且单项重要状态量变化较大，已接近或略微超过标准限值，尽管电气设备仍然可以继续监视运行，但必须适时安排检修。
　　严重状态：表示被检测设备的状态呈现明显的故障特征，单项重要状态量严重超过标准限值，需要尽快安排检修。
　　以上值为我公司多年检测的经验值，供用户参考，可根据各单位使用情况制定标准。
　　参考文献：
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　　[2]杨冬明.配电设备状态检修的必要性与可行性[J].企业技术开发，2015（15）.
　　[3]王周.配电设备状态检修中红外测温的重要性与应用浅述[J].中国新通信，2015（13）.
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