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智能型GIS局部放电巡检诊断系统研发及应用

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成果主要完成人

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项目概况

重庆大唐国际武隆水电开发有限公司以前GIS局部放电一般委托第三方进行超声检测,不仅普测效果差,也基本上不容易判断是GIS内部缺陷放电还是相连的变压器放电或者空气中电晕放电,难以有效诊断缺陷的放电性质和保证GIS的安全运行。 为了解决常规GIS局部放电巡检仪的如下弊端:(1)信号传输采用信号电缆有线连接方式;(2)UHF传感器平均有效高度(灵敏度)低,干扰屏蔽性能低下;(3)传感器和信号采集间传输距离较远;(4)缺乏与GIS相连设备的辅助判断,GIS内外故障缺陷难以定性。项目组结合水电站GIS的运行条件,充分调研、科学论证项目可行性,逐步确立了智能型多功能GIS局部放电巡检诊断系统的研制方案。 在智能型多功能GIS局部放电巡检诊断系统研制与实施可行性分析基础上,进行特高频、接触式超声波、开放式超声波、暂态地电压、高频CT智能化传感器的设计与研制,手持式主机软硬件和上位机诊断分析软件的开发,以及高压实验室GIS放电模型和现场运行GIS的局部放电检测试验,试验结果表明该一体化研制的无线数据传输的多功能单兵巡检装备模式,提高了现场作业效率和联合诊断的可靠性。 创新点为:(1)通过智能型传感器设计,将传感器信号耦合、信号调理以及模数转换集成到智能型传感器内部,大大缩短了彼此之间的传输距离,有效降低了干扰的串入,提高了信噪比;(2)通过特高频、接触式超声波、开放式超声波、高频电流、暂态地电压等多功能、多参数检测技术的一体化设计,单台设备即可以实现GIS设备绝缘故障的缺陷检测、诊断甚至定位功能,技术手段更加全面、完备;(3)同时能检测变压器、电缆和开关柜局部放电信号,辅助诊断GIS内外故障缺陷性质及定位。 重庆大唐国际武隆水电开发有限公司智能型GIS局部放电巡检诊断系统2017年研发应用以来,采用现场普测、疑似点复测、定位和图谱分析的方法开展了GIS的智能带电巡检,给出了测试结果分析结论和建议,仅需1~2人的条件下,单套设备即可进行现场GIS的特高频、非接触式超声波和接触式超声波的联合测量、诊断与定位,大大提高了效率和诊断的可靠性。同时对相连的变压器等外部设备的局部放电进行了测量,有效辅助诊断出电晕放电等外部干扰对GIS局放测量的影响。与以往的局部放电带电检测相比能大幅缩短检测时间,降低了以往检测时人员登高作业的风险,可迅速完成故障判断及故障点的定位,每年可节约第三方检测费用5万元。 智能型GIS局部放电巡检诊断系统对不同测量原理的方式进行了整合,通过主机匹配Ultral传感器、TEV传感器、UHF传感器、HFCT传感器、AE传感器,能够对GIS、主变、高压开关柜及电缆等多种高压设备进行局部放电带电检测,发现异常放电信号时能够利用不同的检测方式进行综合判断,精准定位信号源。此次设备研发中率先使用其他局放设备不具备的非接触式超声波测量方式,大幅提高局部放电的检测效率,检测耗时为同类检测设备的1/3。检测过程中人员无需接触高压设备外壳,消除了传统检测方式检测高压设备时人员触电、高处坠落的隐患。可在高压电气设备场所广泛推广应用,保障高压电气设备的安全稳定运行。