基于振動的超聲波無線放電定位系統設計
王巖妹1，李大鵬2，彭躍輝1，魏稼鵬1，宋選鋒1
（1 河南平高電氣股份有限公司，河南 平頂山 467001；2 平頂山天安煤業股份有限公司十二礦，河南 平頂山 467000）
摘 要：變電站GIS設備在絕緣耐壓試驗中若發生放電現象，需要整體拆卸或分段加壓確定放電位置，導致工作人員檢修時間長，甚至影響工程進度。設計了一套基于超聲波的無線放電定位系統，該系統采用振動加速度傳感器監測壓力波的幅值和累加值確定放電位置，采用放電數據頻譜分析確定故障類型。搭建252 kV GIS設備試驗平臺模擬三種典型放電故障，試驗結果證實該系統能夠迅速幫助現場人員確定放電位置及放電類型，減少設備維修時間，減輕人員工作量，加快工程進度。
關鍵詞：氣體絕緣組合電器；超聲波；放電；定位；故障
中圖分類號：TM835 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2019)05-0017-06
Design of Ultrasonic Wireless Discharge Positioning System Based on Vibration
WANG Yan-mei1, LI Da-peng2, PENG Yue-hui1, WEI Jia-peng1, SONG Xuan-feng1
（1 Henan Pinggao Electric Co., Ltd, Pingdingshan 467001, China;
2 Pingdingshan Tian,an Coal. Mining Co., Ltd. No. 12 Coal Mine, Pingdingshan 467000, China）
Abstract: If discharge occurs during the test, the overall disassembly or segmentation pressurization is required to determine the discharge position, resulting in long maintenance time for the staff and even affecting the progress of the project. This paper designed a set of vibration discharge positioning system adopting the vibration acceleration sensor to monitor the amplitude and accumulated value of the pressure wave to determine the discharge position. The fault type was determined by the spectrum analysis of the discharge data. The 252 kV GIS equipment test platform was built to simulate three typical discharge faults. The test results confirmed that the system can quickly help the field personnel to determine the discharge position and discharge type, which can reduce the maintenance time of the equipment, reduce the workload of the personnel, and speed up the project progress.
Key words: gas insulation switchgear; vibration; discharge; positioning; fault
參考文獻
[1] 國家能源局. 氣體絕緣金屬封閉開關設備技術條件：DL/T 617—2010[S]. 北京：中國計劃出版社，2010：1-5.
[2] PEARSON J, HAMPTON B F, JUDD M D, et al. Experience with advanced in-service condition monitoring techniques for GIS and transformers[C]//IEE Colloquium on HV Measurements, Condition Monitoring and Associated Database Handling Strategies，1998：8-10.
[3] 舒印彪，張文亮. 特高壓輸電若干關鍵技術研究[J]. 中國電機工程學報，2007，27(31)：1-6.
[4] 劉振亞. 特高壓電網[M]. 北京：中國經濟出版社，2005.
[5] 陳敏，白堯，汪濤，等.GIS設備擊穿放電定位技術研究與現場應用[J]. 高壓電器，2014，50(6)：81-90.
[6] 李軍浩，韓旭濤，劉澤輝，等. 電氣設備局部放電檢測技術述評[J]. 高電壓技術，2015，41(8)：2583-2601.
[7] 顧溫國，李興旺，劉夢娜，等. 基于無線通信的GIS放電超聲多通道定位系統研究[J]. 廣東電力，2014，27(6)：1-5.
[8] 黎大健，梁基重，步科偉，等. GIS中典型缺陷局部放電的超聲波檢測[J]. 高壓電器，2009，45(1)：72-75.
[9] 張宇鵬， 楊永明， 楊承河， 等. 電氣設備局部放電的超聲波檢測方法[J]. 壓電與聲光，2010，32(3)：414-416.
[10] 陳銳，姚曼文，鄭艷. 基于壓電效應的聲能量收集[J]. 功能材料，2014，45(13)：13076-13078.
[11] 張旭輝，譚厚志，楊文娟，等. 多方向壓電振動能量收集技術研究與進展[J] . 壓電與聲光，2019，41(1)：1-10.
[12] 李天輝，賈伯巖，顧朝敏，等.1 100 kV GIS現場交流耐壓試驗放電定位技術研究[J]. 電力系統保護與控制，2018，46(3)：116-121.
