气体绝缘全封闭组合电器局部放电在线监测技术应用分析论文_郭明

气体绝缘全封闭组合电器局部放电在线监测技术应用分析论文_郭明

摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的智能化建设的发展也突飞猛进。基于小波变换的GIS局部放电诊断方法,该方法对随机采集获得的GIS原始信号做小波变换处理,在各个尺度小波系数层上设置相应阈值,根据设置阈值大小判断原始GIS信号中为局部放电信号的概率,依据概率值大小判断GIS运行过程中是否发生局部放电。该方法存在诊断率较低、诊断耗时较长的问题。提出基于遗传算法的GIS局部放电诊断方法,该方法通过采用紫外放电检测技术对采集获得的GIS电晕和可见光图像进行故障点定位,在此基础上,构建投影寻踪模型,利用该模型对故障点范围内的局部放电电晕强度量化分级。该方法存在诊断准确率不高,同时诊断耗时较长的问题。提出了基于信号特征谱图的GIS局部放电诊断方法,该方法在搭建的GIS局部放电诊断平台上测量了GIS在各种等级冲击电压下的局部放电信号,通过对比GIS局部放电特征谱图与正常信号之间的差异,判断GIS运行过程中是否发生局部放电。该方法针对GIS运行过程中的重叠缺陷诊断性能较差。

关键词:气体绝缘;全封闭组合电器;运行状态监测

引言

为了解决当前方法在诊断气体绝缘全封闭组合电器局部放电故障时存在诊断率不高、诊断耗时较长,且对于GIS运行过程中存在的重叠缺陷诊断准确率较低的问题,提出了基于优化多核学习相关向量机的GIS局部放电诊断方法。方法计算了用于描述GIS局部放电PRPD图谱的偏斜度、陡峭度、互相关系数、放电量因数、修正后的互相关系数等特征参数,实现GIS局部放电诊断的综合特征向量提取,并采用线性函数转换对提取的特征向量做了归一化处理。在此基础上引入辅助回归目标变量和权值参数建立了GIS局部放电信号标准噪声模型,并利用K-折交叉验证法和粒子群优化算法相结合的方式来选取和优化核函数参数,利用选取和优化后的核函数参数训练分类器,诊断输入的特征向量中是否存在局部放电信号,并根据GIS在实际运行过程中的局部放电现象,将其放电严重程度划分为四个等级。仿真结果表明,所提方法能够实现GIS单一缺陷和重叠缺陷的准确诊断,且具有较高的诊断效率。

1原因分析

生产耐压装置的厂家带来设备进行试验。为防止突然放电,缓慢升压,同时观察电流表的变化,顺利通过了标准的交流耐压试验,说明GIS本身不存在绝缘故障。新安装的GIS进行交接耐压试验时,要分两步进行。第一步是“老练净化”,清除GIS内部可能存在的导电或不导电微粒。这些微粒可能是安装时带入而清理不净,或是多次操作后产生的金属碎屑、紧固件的切削碎屑及电极表面毛刺。“老练净化”可使这些导电微粒移动到低电场区,或进入陷阱中,或者电极表面的毛刺被烧蚀,避免危害绝缘。“老练净化”所加电压一般为试验电压的75%~80%,时间可取数分钟。第二步按照试验标准进行耐压试验。该起事故GIS设备在开始试验时,内部确实存在毛刺或导电微粒,导致设备极间或对地放电。高压突然断电产生过电压,对低压控制台造成反击,控制台烧坏。故障后再次试验顺利通过的原因是,试验发生故障时相当于完成了第一步“老练净化”,消除了毛刺等隐患,故顺利通过了标准的交流耐压试验。

2缺陷处理措施

2.1严格控制安装的流程与质量

在对GIS设备进行安装时,要保证安装环境的质量,使安装环境条件达到相关要求,不能出现高温、高湿的情况,一般安装操作时,应保证室外环境空气的湿度不超过80%,风速不能超过5级,在吊装的过程中,还要在现场进行洒水,这可以避免出现扬尘现象。在安装时,操作人员要做好壳体对接工作,还要做好密实处理工作,操作人员应佩戴工作服及手套,杜绝作业环境出现较多的尘埃,这会影响安装的质量,会对气室绝缘子造成污染。操作人员需检查密封部件是否存在变形问题,做好清洁与清理工作,从而保证密封的效果。

2.2坚持实时监控

通过巡视点检、参照SF6气体压力-温度曲线进行分析比较及微机综合自动化系统测控装置对每个气室密度继电器的监控信号,对GIS密封情况进行实时监控。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于设备沙眼等漏气现象,可先用SF6气体检漏仪检出大致的漏气范围,并采用涂抹肥皂水的方法找出确切的泄漏点,然后安排停电处理,最后用SF6气体检漏仪复检处理好泄漏问题。

2.3定期进行微水试验

每隔2年对所有气室SF6气体进行一次微水试验。通过对SF6气体中水分含量的监控,判断SF6气体劣化的程度及气室密封性能的好坏,以此指导GIS组合电器的大修工作。运行中断路器气室水分含量应不大300×10-6,其他气室水分含量不大于500×10-6。

2.4定期进行电阻测量

每隔2年采用电压降法进行一次主回路电阻测量。测量出线线路接线端(架空线路)至进线端接地开关端子间(电缆线路)的接触电阻,将所测的数据与已往的数据进行分析比较。若出现数据偏差则将每间隔逐步分断排除,直到最终查出隐患部位。超过20%原始测量值则安排检修,更换磨损和烧蚀的触头。

2.5定期对转动部位和开关等实施检查与维护

储能电机、传动电机烧毁的故障,往往是由于弹簧操作机构动作次数多,机械震动造成传动齿轮或轴松动、变形;或是由于润滑油脂沾灰机构卡滞、行程开关接点接触不良等原因,造成储能电机、传动电机因过载工作而烧毁。因此,定期对各转动部位进行润滑、检查和紧固连接螺丝、连接销,检查并调整辅助开关和行程开关的完好。

2.6及时驱潮与防潮

户外端子箱与操控柜最好采用不锈钢材质。由于进出控制电缆采取了防火、防小动物的措施,雨水渗漏进箱体后较难排出,箱、柜体内控制元件受潮生锈引发误报信号。针对性的做法是在潮湿、阴雨天气必须开启箱体、柜内的电加热器,驱除潮气。对可能渗水的箱体、柜体的边缝处,在每次开关柜体操作后均涂抹中性防水玻璃胶,虽然该办法操作较麻烦但现场使用效果较好。

结语

随着我国国民经济的快速发展,人们对电能的需求量日益增大,电力系统管理人员对于GIS局部放电诊断的方法也是十分稀缺的,受到了国内外相关技术人员的重点关注。鉴于此,提出了基于优化多核学习相关向量机的GIS局部放电诊断方法,研究在Matlab软件实验平台上通过与两种不同方法对四种单一缺陷和七种重叠缺陷的诊断对比证明了所提方法的优越性,能够实现GIS局部放电诊断的高效性和精准度,这对于后续采取相应检修策略提供了准确参考,为保证电力系统的正常工作提供了较好保障。

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论文作者:郭明

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年11期

论文发表时间:2019/12/2

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