电力组合电器设备故障诊断技术的研究

摘要

组合电器设备(Gas Insulate Switchgear，GIS)在电力系统中的日益普及，加速了电网智能化的发展。为了建设坚强的智能电网，组合电器设备的安全运行对整个电力系统的稳定至关重要。因为组合电器设备结构紧凑、多绝缘、多气室等特点，一旦发生故障，必将会对整个设备内部产生影响，严重时还可能引起所辖局部地区乃至全部地区停电。所以在组合电器设备发生故障之前，如果能够检测并判断其绝缘运行状态，就显得尤为重要。
　　目前，对组合电器设备运行状态的检测方法比较全面，诸如:出厂前的型式试验、安装后的现场试验、运行后的周期性试验及监测方法、现场电气试验及气体质量和密度分析等，但是对运行中组合电器设备的绝缘状态缺乏有效的评价方法。随着经济的发展，用户对供电可靠性的要求越来越高，同时，现场人员也急需方便而实用的绝缘状态评估方法。因此，研究运行中组合电器设备绝缘状况的评估方法，日益受到国内外的广泛关注。
　　本论文结合大连供电公司生产实际，介绍了组合电器设备局部放电机理，探讨了局部放电过程和局部放电的检测分析方法，描述了组合电器设备中存在的各种绝缘缺陷类型，同时收集整理了大连供电公司电网组合电器设备典型缺陷和运行特点，阐述了现场工作中变频谐振交流耐压试验，超声波、特高频、SF6微水、分解产物试验仪器的操作方法和需遵守的规范要求，描述了五种检测方法的原理，并结合现场采集的组合电器设备典型绝缘缺陷下的局部放电图谱数据库，研究不同绝缘缺陷产生局部放电的因素，揭示其特征与各种绝缘缺陷类型的关联比对，寻找能有效表征不同绝缘缺陷的特征量。
　　通过对大连电网组合电气设备故障的分析，在大连地区实际生产现场中，综合采用超声波、特高频、SF6微水及分解产物等三种检测方法对组合电器设备进行带电测试，当发现检测数据异常时，全面系统地诊断评估，获得组合电器设备详尽而准确的绝缘状态信息，以提高组合电器设备运行的可靠性和安全性。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 选题的研究领域

1．2 选题的应用价值

1．3 国内外相关研究概况及发展趋势

1．4 本文研究内容及解决的问题

2 变频谐振交流耐压测试方法及试验分析

2．1 变频串联谐振

2．2 变频并联谐振

2．3 变频串、并联谐振

2．4 几种变频谐振试验方法的探讨与评价

2．5 交流耐压试验实例分析

2．5．1 试验标准

2．5．2 设备选型

2．5．3 接线及加压方法

2．5．4 试验判据

2．6 交流耐压试验故障诊断分析与讨论

2．7 本章小结

3 超声波局部放电测试方法及试验分析

3．1 组合电器设备缺陷原因分析

3．2 超声波局部放电检测法

3．2．1 超声波局部放电检测现状

3．2．2 超声波局部放电检测原理

3．3 超声波局部放电检测图谱的分析与诊断

3．3．1 超声波局部放电典型图谱

3．3．2 超声波局部放电故障诊断与分析

3．3．3 超声波局部放电典型案例

3．4 本章小结

4 特高频局部放电测试方法及试验分析

4．1 特高频测试法原理及特点

4．1．1 局部放电电磁波的传播特性

4．1．2 组合电器设备特高频局部放电测试工作原理

4．1．3 组合电器设备特高频带电检测技术的特点

4．2 工程中特高频带电检测方法及规范标准要求

4．2．1 工程中特高频局部放电检测方法及注意事项

4．2．2 特高频局部放电检测规范要求

4．3 特高频局部放电测试的放电源定位

4．3．1 强度定位

4．3．2 时差定位

4．4 特高频局部放电检测图谱的分析与诊断

4．4．1 特高频局放干扰信号识别

4．4．2 特高频局放缺陷信号识别

4．4．3 特高频局放故障诊断与分析

4．5 本章小结

5 SF6气体检测测试方法及试验分析

5．1 SF6微水检测

5．1．1 气体湿度的计量

5．1．2 湿度测试方法

5．2 SF6气体组分检测

5．2．1 SF6气体分解机理

5．2．2 SF6分解物检测技术

5．2．3 SF6分解物故障诊断与分析

5．3 典型案例

5．4 本章小结

6 结论与展望

参考文献

致谢