Les appareils de commutation haute tension-sont largement utilisés dans les réseaux de distribution d'énergie pour interrompre et distribuer l'énergie. Il présente une structure compacte, un assemblage flexible et une installation facile. Lors d'un fonctionnement sous tension à long-terme, les matériaux d'isolation, les accessoires d'isolation et les connecteurs métalliques de l'appareillage de commutation à haute tension-peuvent se dégrader sous les effets combinés de diverses contraintes et facteurs environnementaux, entraînant des décharges anormales et même une défaillance de l'isolation. Par conséquent, des tests réguliers de décharge partielle pour détecter rapidement les défauts d’isolation potentiels sont un élément crucial de l’exploitation et de la maintenance du réseau de distribution.
Tension transitoire de terre (TEV)est une méthode de détection de décharge partielle non-invasive, très sensible et pratique, largement utilisée dans les équipements tels que les appareils de commutation à revêtement métallique-. Cependant, une expérience récente sur le terrain a montré que les capacités de résolution signal/bruit et de localisation des décharges de cette méthode de détection sont loin d'être idéales, et que son efficacité de détection est considérablement affectée par l'environnement du site et la disposition de l'appareillage de commutation. Lorsque plusieurs unités d'appareillage partagent un système de mise à la terre commun, le signal TEV de décharge partielle au sein d'une unité d'appareillage de commutation peut se coupler à d'autres unités via l'impédance de terre, provoquant une diaphonie. Bien que la détection de la tension de terre puisse localiser efficacement la source approximative de décharge à l'intérieur de l'appareillage de commutation, il est difficile de déterminer efficacement l'emplacement de plusieurs unités d'appareillage de commutation partageant la même terre. D'un autre côté, en raison de la nature aléatoire et intermittente des décharges partielles (DP), les inspections en direct traditionnelles n'ont pas la capacité de synchroniser la détection des DP sur l'ensemble des équipements, ce qui rend difficile la localisation de la décharge.
Une méthode de localisation de capteur à quatre -canaux peut localiser efficacement un appareillage de commutation défectueux. Ses avantages incluent non seulement le traçage de la source de l'appareillage défectueux, mais également la localisation du compartiment spécifique de l'appareillage où le défaut s'est produit. Cependant, cette méthode nécessite de déployer au moins quatre capteurs TEV sur le même appareillage, ce qui est coûteux et limite sa généralisation.
Par rapport à la méthode de localisation des capteurs à quatre -canaux basée sur la différence de temps des signaux, le principe de localisation des mesures synchrones distribuées ne nécessite qu'un seul capteur TEV sur chaque appareillage de commutation. Pour résoudre les difficultés actuelles liées à l'application généralisée des capteurs TEV, cet article propose une solution pour localiser les décharges partielles dans les appareillages de commutation à l'aide d'un réseau distribué de capteurs de pression au sol, basée sur les résultats de simulation de couplage de circuits électromagnétiques-pour des appareillages simples et multiples. Tout d'abord, sur la base d'une technologie de simulation numérique dans le domaine des -différences temporelles finies-, cet article construit un modèle de simulation couplé d'un circuit de champ d'appareillage de commutation. Les modèles de propagation des ondes électromagnétiques et les caractéristiques temps-fréquence des signaux transitoires de tension de terre dans différentes conditions, telles que celles se produisant au niveau des isolateurs de support de salle de câbles et des bornes de câbles, sont analysés, et l'emplacement de déploiement optimal pour les capteurs de détection de tension de terre est déterminé. De plus, sur la base de la disposition typique de l'appareillage dans une salle de distribution, un modèle de simulation d'appareillage côte à côte-côte à-avec une masse commune est établi. Les caractéristiques du signal de tension de terre de chaque appareillage sous la même source de rayonnement électromagnétique à impulsion de décharge sont étudiées, et une méthode de localisation de la source de décharge à l'aide d'un réseau de capteurs distribués est proposée. Pour vérifier l'efficacité de cette méthode, plusieurs capteurs intelligents sans fil de tension de terre en réseau distribués ont été utilisés pour mettre en œuvre la méthode dans une salle de distribution de sous-station. La méthode a été appliquée avec succès et un défaut d’isolation a été localisé avec succès, confirmant l’efficacité du schéma de positionnement du réseau de capteurs distribués.
