[发明专利]一种采用特高频暂态电流测量的GIL设备故障定位方法

说明书

本申请公开了一种采用特高频暂态电流测量的GIL设备故障定位方法，包括：基于特高频暂态电流传感器和监测终端传感和监测高压GIL设备在耐压和运行时发生绝缘击穿事故时在GIL套管出线端部产生的特高频暂态电流；上位控制系统结合特高频暂态电流波形的特征时刻，以及电磁波在GIL中的传播速度，进行高压GIL设备内部绝缘击穿故障定位。本发明可实现高压GIL设备快速精确定位，装置安装便捷，有助于缩短GIL故障抢修时间，提高GIL故障处理效率。

技术领域

本发明属于电气设备技术领域，涉及一种采用特高频暂态电流测量的GIL设备故障定位方法。

背景技术

气体绝缘输电线路(gas-insulated transmission lines，简称GIL)金属外壳与导体同轴布置，是一种采用高压气体绝缘的高电压大电流电力传输装备，在大型水电站、核电站的电能送出场合应用广泛。GIL设备传输容量大、单位损耗低、受环境影响小、运行可靠性高、节省占地。

高压GIL设备运输和安装过程中，由于工艺控制不严，很容易出现在GIL内部遗留下微小金属颗粒，绝缘件损坏，以及绝缘件与金属件绝缘距离配合不当等绝缘缺陷。这些绝缘缺陷长期存在将导致绝缘件击穿或者内导体通过绝缘气体直接对外壳放电，引发GIL设备故障。

高压GIL设备发生绝缘击穿故障之后需快速确定故障位置。GIL设备由于全封闭，长度较长，气室较多，直接采用常规的气体分解产物检测法定位故障气室，所需时间较长。不能在数分钟内快速定位。因此迫切需要研究针对高压GIL设备的快速精确定位方法。针对上述问题提出了在先申请《一种用于与电缆连接的GIL设备故障定位系统和方法》，但是定位及实施效果仍有进一步完善空间。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本申请提供一种采用特高频暂态电流测量的GIL设备故障定位方法，在GIL套管出线端部接地排上增设暂态电流特高频电流传感器，进行GIL端部暂态电流在线监测，可实现GIL故障精确定位。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

一种采用特高频暂态电流测量的GIL设备故障定位方法，基于特高频暂态电流传感器和监测终端传感和监测高压GIL设备在耐压和运行时发生绝缘击穿事故时在GIL套管出线端部产生的特高频暂态电流；

上位控制系统结合特高频暂态电流波形的特征时刻，以及电磁波在GIL中的传播速度，进行高压GIL设备内部绝缘击穿故障定位。

本发明进一步包括以下优选方案：

优选地，所述特高频暂态电流传感器采用穿心式特高频暂态电流传感器，设置在GIL套管出线端部的外壳接地排处，且采用开口卡钳式安装。

优选地，所述特高频暂态电流传感器采用非晶铁磁材料制成铁芯，传感100MHz～500MHz频带范围内的暂态电流信号，平均等效阻抗大于15欧姆。

优选地，所述特高频暂态电流传感器内径开孔不小于60mm，且通过高频同轴电缆与监测终端连接。

优选地，所述监测终端包括采集单元、电源模块以及深度隔离变压器，均安装在屏蔽箱内；

所述屏蔽箱表面安装有N型电缆过渡头，用于与特高频暂态电流传感器通过N型电缆过渡头直联。

优选地，所述监测终端中，外部就地供电单元提供的220V交流电源，经过深度隔离变压器隔离变压之后由电源模块转化成直流为采集单元供电；

所述采集单元输入电压范围为-5V～5V。

优选地，所述就地供电单元从GIL场地就近的220V电源处取电，至少具备3路输出能力，供电功率不低于90W。