[发明专利]管型GIS绝缘拉杆局部放电检测与缺陷识别系统及方法

说明书

本发明涉及一种管型GIS绝缘拉杆局部放电检测与缺陷识别系统及方法，该系统包括包括高压电源、局放采集设备及检测电极系统；检测电极系统的环状高压电极套装在管型GIS绝缘拉杆外部，柱状地电极安装在管型GIS绝缘拉杆内部并通过导线连接至局放采集设备；局放采集设备根据接收接收的数据进行缺陷检测与识别。本发明设计合理，解决了传统方法中由于电场强度沿轴向不断降低，导致拉杆局放特征不明显而存在潜伏性缺陷难以检出的问题以及局部放电检测中易出现干扰问题，具有检测精度高、使用方便等特点，可对管型GIS绝缘拉杆在生产、使用过程中产生的缺陷进行检测及缺陷分类，对疲劳损伤的绝缘拉杆进行耐久度评估。

技术领域

本发明属于高压配电技术领域，涉及高压GIS绝缘拉杆，尤其是一种管型GIS绝缘拉杆局部放电检测与缺陷识别系统及方法。

背景技术

高压GIS是一种以SF₆气体作为绝缘介质，由断路器、隔离刀闸等高压电器设备组合而成的高压配电装置。由于高压GIS结构紧凑、可靠性高、维护方便等优势成为超特高压变电站电能转换的最佳设备，在我国输变电工程中得到广泛应用。

绝缘拉杆是高压气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)断路器和隔离开关中的关键部件，用于将运动从接地部分传送到高电位部分，以实现电气连接的通断。由于绝缘拉杆需要承受断口恢复电压与频繁的机械操作，因此对绝缘材料综合性能提出了严苛要求。近年来超/特高压GIS在现场调试或运行过程中多次发生绝缘拉杆内部击穿解体故障，成为严重威胁电网设备安全、可靠运行的重要因素。对故障拉杆拆解分析后发现，其部分故障特征主要表现为：存在绝缘拉杆复合材料内部层间击穿通道、绝缘拉杆表面及内部存在灼烧痕迹及沿杆壁径向存在局部贯穿烧蚀。经故障过程分析及仿真实验可以确定上述故障均由绝缘拉杆内部的缺陷造成。并且，在传统的绝缘拉杆两端放置电极的局放测试方法中，由于电场强度沿轴向不断降低，导致拉杆局放特征不明显而存在潜伏性缺陷难以检出的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种管型GIS绝缘拉杆局部放电检测与缺陷识别系统及方法，解决由于电场强度沿轴向不断降低导致拉杆局放特征不明显而存在潜伏性缺陷难以检出的问题。

本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种管型GIS绝缘拉杆局部放电检测与缺陷识别系统，包括高压电源、局放采集设备及检测电极系统；

所述高压电源包括无局放变压器、调压器、限流电阻和分压器，所述无局放变压器与调压器相连接，该无局放变压器输出端输出高压电源并连接至限流电阻一端，所述限流电阻另一端与分压器的一端及检测电极系统的高压电极相连接，所述分压器实时测量施加电压大小并提供相位同步信号；

所述检测电极系统由环-柱电极及管型GIS绝缘拉杆组成，所述环-柱电极由环状高压电极和柱状地电极构成，所述环状高压电极套装在管型GIS绝缘拉杆外部，所述柱状地电极安装在管型GIS绝缘拉杆内部并通过导线连接至局放采集设备；

所述局放采集设备包括HFCT传感器、信号处理器及测试主机，所述HFCT传感器同心穿过柱状地电极的导线，实时采集放电脉冲电流，所述信号处理器与阻容分压器及HFCT传感器相连接，将放电脉冲电流与施加电压相位进行同步并将处理数据传入测试主机，所述测试主机根据接收接收的数据进行缺陷检测与识别。

进一步，所述环-柱电极由铜质环状高压电极和铜质柱状地电极构成。

进一步，所述检测电极系统安装在油槽内的硅油中。

进一步，所述管型GIS绝缘拉杆通过油槽底部的试样支架安装在油槽内，所述柱状地电极通过绝缘支架安装在管型GIS绝缘拉杆内部。

进一步，所述高压电源、局放采集设备及检测电极系统及其所属设备均通过屏蔽导线相连接。