[发明专利]超/特高压GIS设备盆式绝缘子缺陷的综合评定方法

说明书

本发明公开了一种超/特高压GIS设备盆式绝缘子缺陷的综合评定方法，包括确定GIS设备典型盆式绝缘子上存在的主要潜伏性缺陷情况；建立电场有限元分析程序，并通过仿真和试测得到盆式绝缘子各类缺陷下的电场畸变系数；计算盆式绝缘子各类缺陷下不同径向距离的电场强度；根据闪络类型进行缺陷分类、构造潜伏性缺陷的综合评价函数并根据评价函数值对盆式绝缘子缺陷等级进行评定。本发明实现了在不拆卸GIS设备的前提下，对盆式绝缘子潜伏性缺陷进行定量分析，在很大程度上减少或者避免了由于盆式绝缘子潜伏性缺陷引发的各类事故，确保了GIS设备安全可靠运行乃至整个电力系统的稳定运行，具有广泛的实用性和经济性。

技术领域

本发明属于超/特高压GIS设备绝缘件潜伏性缺陷在线检测及综合评定技术领域，具体涉及一种超/特高压GIS设备典型盆式绝缘子潜伏性缺陷的综合评定方法。

背景技术

近年来，随着社会工业化进程的加快，人民生活水平的不断提高，为了满足用电需求的大幅度上升，对我国输电网电压等级不断提出新要求，然而气体绝缘组合电器(gasinsulated switchgear，GIS)由于具有结构紧凑、绝缘性能好、维护量小、供电可靠性高等诸多优点被广泛应用于超/特高压电力系统中，它在电力系统中起着至关重要的作用。

盆式绝缘子作为GIS中的核心部件，有着将其内部的导体与气体绝缘组合开关的外壳隔离使其不会接触、将不同密闭空间中的气体进行隔离和密封、支撑气体绝缘组合开关的外壳以达到支撑和加固等重要作用，其结构设计需要考虑电气和机械两方面的性能，关乎着整套设备的安全。由此可见，盆式绝缘子的绝缘性能好坏决定了GIS设备的绝缘性和运行可靠性，直接关系到电网的安全稳定运行。然而盆式绝缘子是GIS中最薄弱的绝缘环节，其绝缘性能在很大程度上取决于盆体表面和内部以及金属电极表面是否存在缺陷。在盆式绝缘子生产、试验、安装和运行过程中，由于不恰当的工艺、过高的试验载荷、机械震动、机械磨损、操作失误等原因会引入气体间隙、表面凸起或凹陷、导电颗粒等潜伏性缺陷，这些缺陷会使得其附近的电场发生突变，从而导致GIS设备发生故障以及影响电力系统的稳定运行。根据大量统计资料表明，由盆式绝缘子缺陷导致的故障占GIS总故障的37％，对于已经投运20年以上的GIS设备危害更大。基于盆式绝缘子特殊的材质以及安装位置的特殊性导致其缺陷难以被预先发现，如何在不拆卸GIS设备的前提下，高效准确地对盆式绝缘子进行定期检测并做出潜伏性缺陷的综合评定是当下的研究热点和难点，具有很大的现实意义。

目前，国内外对于超/特高压GIS设备典型盆式绝缘子潜伏性缺陷检测分析的研究主要集中于定性分析，并没有量化缺陷，如2019年知网文献“基于超声导波的盆式绝缘子缺陷检测及定位”——2019年高电压技术、2017年知网文献“超声波局部放电检测技术在500kV GIS盆式绝缘子上颗粒缺陷诊断中的应用”——2017年高压电器等文献中所述的基于超声导波的盆式绝缘子缺陷检测技术，如2017年知网文献“GIS设备典型缺陷的X射线数字成像检测技术”——2017年电网技术、2018年知网文献“基于X射线的盆式绝缘子缺陷识别方法研究”——2018年硕士学位论文以及2019年知网文献“基于X射线的盆式绝缘子缺陷检测技术研究”——2019年电力设备管理等文献中所述的基于X射线的盆式绝缘子缺陷检测技术，以及其他文献中对于盆式绝缘子缺陷检测分析的研究均没有涉及对缺陷的定量分析。由于，定性分析带有一定的认为主观性、模糊性，无法客观、准确、全面的反映GIS设备典型盆式绝缘子潜伏性缺陷等级，以至于不能及时合理的安排检修和做出适当处理导致GIS设备发生故障以及影响电力系统的稳定运行。因此，为了在GIS设备发生故障之前及时安排合理的维修计划，保证GIS设备安全可靠运行的首要任务是客观、准确的对GIS设备典型盆式绝缘子潜伏性缺陷等级进行综合评定，即对缺陷的定量分析。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超/特高压GIS设备典型盆式绝缘子潜伏性缺陷的综合评定方法，以达到客观、准确的对盆式绝缘子潜伏性缺陷等级进行综合评定，克服了上述现有技术仅是对盆式绝缘子潜伏性缺陷进行定性分析存在的主观性、模糊性等不足，减少或者避免了由于盆式绝缘子潜伏性缺陷引发的各类事故，保证了GIS设备安全可靠运行乃至整个电力系统的稳定运行。