基于振动的超声波无线放电定位系统设计
王岩妹1，李大鹏2，彭跃辉1，魏稼鹏1，宋选锋1
（1 河南平高电气股份有限公司，河南 平顶山 467001；2 平顶山天安煤业股份有限公司十二矿，河南 平顶山 467000）
摘 要：变电站GIS设备在绝缘耐压试验中若发生放电现象，需要整体拆卸或分段加压确定放电位置，导致工作人员检修时间长，甚至影响工程进度。设计了一套基于超声波的无线放电定位系统，该系统采用振动加速度传感器监测压力波的幅值和累加值确定放电位置，采用放电数据频谱分析确定故障类型。搭建252 kV GIS设备试验平台模拟三种典型放电故障，试验结果证实该系统能够迅速帮助现场人员确定放电位置及放电类型，减少设备维修时间，减轻人员工作量，加快工程进度。
关键词：气体绝缘组合电器；超声波；放电；定位；故障
中图分类号：TM835 文献标识码：A 文章编号：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
参考文献
[1] 国家能源局. 气体绝缘金属封闭开关设备技术条件：DL/T 617—2010[S]. 北京：中国计划出版社，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，张文亮. 特高压输电若干关键技术研究[J]. 中国电机工程学报，2007，27(31)：1-6.
[4] 刘振亚. 特高压电网[M]. 北京：中国经济出版社，2005.
[5] 陈敏，白尧，汪涛，等.GIS设备击穿放电定位技术研究与现场应用[J]. 高压电器，2014，50(6)：81-90.
[6] 李军浩，韩旭涛，刘泽辉，等. 电气设备局部放电检测技术述评[J]. 高电压技术，2015，41(8)：2583-2601.
[7] 顾温国，李兴旺，刘梦娜，等. 基于无线通信的GIS放电超声多通道定位系统研究[J]. 广东电力，2014，27(6)：1-5.
[8] 黎大健，梁基重，步科伟，等. GIS中典型缺陷局部放电的超声波检测[J]. 高压电器，2009，45(1)：72-75.
[9] 张宇鹏， 杨永明， 杨承河， 等. 电气设备局部放电的超声波检测方法[J]. 压电与声光，2010，32(3)：414-416.
[10] 陈锐，姚曼文，郑艳. 基于压电效应的声能量收集[J]. 功能材料，2014，45(13)：13076-13078.
[11] 张旭辉，谭厚志，杨文娟，等. 多方向压电振动能量收集技术研究与进展[J] . 压电与声光，2019，41(1)：1-10.
[12] 李天辉，贾伯岩，顾朝敏，等.1 100 kV GIS现场交流耐压试验放电定位技术研究[J]. 电力系统保护与控制，2018，46(3)：116-121.
