容性设备在线监测方法综述(4)

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少谐波间的相互干扰，从而进一步提高了计算精度，引入谐波加窗。Blackman－Harris窗作为一种余弦窗，在频域的卷积运算简单易行，因而有利于插值公式的

［21］

推导和改进。

优点：算法通过加Blackman－Harris窗在很大程度上抵消了非同步采样导致的频谱泄露和栅栏效应，抗谐波干扰，即使在非同步采样下该方法计算所得的

［22］

介损仍具有很高的精确度。

缺点：如果电网频率不是采样频率的整数倍，计算出的介损值仍会有较大的误差。

《电气开关》（2011．No．3）

5电容性设备在线监测的信号取样位置

系统的泄漏电流取样由电容、套管或支柱绝缘子

等容性设备的接地线上的小电流传感器取得，采集设备末屏的电流信号非常微弱，一般为mA级。而电压采样信号分别由三相电压互感器的二次侧提取。信号取得（如图4所示）。

4

4.1

其他在线监测方法

泄露电流和电容量的测量

图4

信号取样位置图

泄露电流一般也会用来作为在线监测电容型设备，它可以发现一些尚未完全贯通的集中性缺陷。然而测试现场环境复杂，强电磁场交互作用，从而使测试信号极易受到强电场的干扰，导致测试结果不准确。因此要求信号采集和传输设备具有较高的稳定性和抗干扰性。

电容量的测量是根据泄漏电流和采集的母线电压换算得到的。国内泄漏电流和电容量在线监测装置数据准确、稳定，可以满足现场需要。

23］文献［介绍了根据三相容性设备泄漏电流和的变化量来判别设备的绝缘状态的基本原理和方法：

对称三相系统电压对称平衡，且同组设备的参数完全一致时，其泄漏电流之和为零。而一般三相设备的参数不可能完全一致，故三相泄漏电流和总是存在的。可以认为设备泄漏电流的变化主要是由其电容的变化决定的，因此它也可作为一种在线监测的方法。这一方法，其测量结果易受多方面因素的干扰，如：三相电压波动或不平衡、系统频率及三相测量电路漂移、信号中的谐波成分等等。4.2局部放电的在线监测

目前已较多的采用电气法和超声法相结合，并乐于用多探头同时进行检测，以提高在线监测的准确性，而且还有可能对设备内部的局部放电进行大致定位。但是干扰问题仍比较严重。除此之外，还有油中气体含量的监测，基于红外技术的在线监测等方法。

24］文献［指出，基于介损的在线监测几乎是判断容性试品故障的最有效的依据，而其他诸如局放，超声

测量法，油中溶解气等方法并不能保证单一的有效判断出容性试品的故障，但是在一定的故障情况下，可以作为判断的一个辅助依据。

6电容性设备的常见故障

套管：套管的表面电压分布很不均匀，在中间法兰边缘处十分密集，如果恰逢末屏接触不良则很易从此开始电晕及滑闪放电。另外，由于高压套管的制造工艺的原因，以及设备老化等的影响，在运行中可能发生套管内部电容屏发生击穿从而产生贯穿性的导电通

从而使套管出现裂纹，严重时还可能出现套管爆炸道，

的恶性事故。

支柱绝缘子：高压支柱绝缘子大多安装在户外，经受着日晒、雨淋、气候变化及化学物质的腐蚀。因此，正常运行时，很容易发生湿闪和污闪，从而造成系统的对地短路。另外，由于高电压等级的支柱绝缘子通常较高，受机械应力的影响，在运行了一段时间之后，由于老化等因素还可能造成绝缘子的断裂。

电容式电压互感器：CVT在运行过程中经常会出

40%的事故是在运行中电容器现故障，根据事故统计，26%的事故是电磁单元在运行中绝缘损坏发生爆炸，

［31］

造成击穿，其他诸如二次侧电压下降以及失压等也较为常见。其中很大一部分是由于CVT本身制造质

从而引起的电容部分击穿，量不佳致使铁芯气隙变化，

另有一些由于安装错误引起谐振，导致设备的故障。

除此之外，系统中常出现的匝间短路及外部短路也是导致CVT损坏的一个重要原因。

7结语

应用绝缘在线监测系统可实时掌握变电站高压设备的绝缘状况，对提高设备的运行维护水平，及时发现