断路器局部放电测试系统开发

　　1.引言

　　断路器在电力系统中承担切断故障电流的重要作用，六氟化硫（SF6）气 体为绝缘介质的断路器在电力系统中的大量应用，大大提高了电力系统运行可靠性。然而由于运行环境恶劣以及随着运行时间的变化，SF6断路器难免出现以局部 放电为主要特征的绝缘性能劣化问题。对断路器进行局部放电在线监测是一种重要技术保障手段，近年来出现的超高频（UHF）法，由于其具有抗干扰能力强、灵 敏度高等优点，在局部放电监测中的得到广泛应用。英国、德国等许多欧洲国家均已采用超高频（UHF）检测局部放电的方法，2000年新修订的 IEC60270及IEC605l7标准中，已将这种方法作为断路器和GIS设备局放检测的主要方法之一。本文在基于超高频法的电气设备局部放电监测系统 的基础上，对SF6断路器进行了现场带电监测，并利用DELPHI和SQLserver2000开发了数据分析管理软件，实现了对局部放电数据的有效管 理。

　　2.电气设备的局部放电特点

　　局部放电所产生电磁波的频谱特性与放电源的几何形状及放电间隙的绝缘强度有关。SF6气体或绝缘油所产生的脉冲电流波形，则具有纳秒级的脉冲陡度，脉冲持续时间也介于1ns~100ns之间，因此可产生大量的频率在300MHz以上的超高频电磁波信号。

　 　而UHF检测技术，则是在300MHz~1500MHz宽频带内接收局部放电所产生的超高频（UHF）电磁脉冲信号。由于UHF信号传播时衰减很快，故 被测设备外部的UHF电磁干扰信号（如空气中的电晕放电）不仅频带比设备内部的局部放电信号窄，其强度也会随频率增加而迅速下降，到达被测设备附近或内部 的UHF分量相对较少，从而可避开绝大多数的空气放电脉冲干扰。

　　3.UHF局部放电测试系统构成

　　计算机与示波器GPIB接口相连，按照通信协议可以接收采集到的数据，进一步进行综合分析和管理。软件系统功能框图如图2所示。

　　

　　整个系统功能上可分为两部分：

　　（1）数据综合分析功能：包括采集到数据预处理、放电位置确定、放电特征提取和放电结果分析等。

　　（2）数据管理功能：包括分析结果存储、修改、查询和删除等，并可以将数据（包括图像）以报表和Excel的形式输出，输出文件的路径由用户自己设置。

　　系统在中文Windows操作平台下构建，人机交互界面友好，主程序采用D e l p h i可视化编程， 后台关系数据库选择S Q LServer2000.

　　4.断路器局部放电测试及分析管理

　　4.1 现场测试试验

　　在现场进行了检测，如图2所示：

　　

　　4.2 局部放电的特征

　　在测试过程中发现，所测信号图谱基本一致，并具有以下特征：

　　

　　由操作示波器初步确定有放电信号后，测试结束后由GPIB通信卡通信，主动传到计算机中，计算机软件进一步对数据处理和管理。

　　4.3 放电类型分析

　　超高频测试发现存在明显放电信号，通过软件处理发现，幅值最大2.27mV，折算成放电信号约为2308pC，放电明显分布在1、3象限，3象限数据明显较大，分析认为是尖端放电。如图5和图6所示。