Hoogspanningsschakelaars worden veel gebruikt in stroomdistributienetwerken voor het onderbreken en distribueren van stroom. Het beschikt over een compacte structuur, flexibele montage en eenvoudige installatie. Tijdens langdurige werking onder spanning kunnen de isolatiematerialen, isolatieaccessoires en metalen connectoren in hoogspanningsschakelaars verslechteren onder de gecombineerde effecten van verschillende spanningen en omgevingsfactoren, wat kan leiden tot abnormale ontladingen en zelfs isolatiefouten. Daarom is het regelmatig testen van gedeeltelijke ontladingen om potentiële isolatiefouten snel op te sporen een cruciaal onderdeel van de exploitatie en het onderhoud van distributienetwerken.
Tijdelijke aardspanning (TEV)is een zeer gevoelige en handige niet-invasieve detectiemethode voor gedeeltelijke ontlading, die veel wordt gebruikt in apparatuur zoals met metaal-beklede schakelapparatuur. Uit recente veldervaringen is echter gebleken dat de signaal-naar-ruisresolutie en ontladingslocatiemogelijkheden van deze detectiemethode niet ideaal zijn, en dat de detectie-effectiviteit ervan aanzienlijk wordt beïnvloed door de locatieomgeving en de lay-out van de schakelapparatuur. Wanneer meerdere schakelapparatuur een gemeenschappelijk aardingssysteem delen, kan het TEV-signaal met gedeeltelijke ontlading binnen één schakelapparaat via de aardimpedantie met andere eenheden worden gekoppeld, waardoor overspraak ontstaat. Hoewel detectie van de aardspanning effectief de geschatte ontladingsbron binnen de schakeleenheid kan lokaliseren, is het moeilijk om effectief de locatie te bepalen van meerdere schakelapparatuur die dezelfde aarde delen. Aan de andere kant missen traditionele live-inspecties, vanwege de willekeurige en intermitterende aard van gedeeltelijke ontlading (PD), de mogelijkheid om PD-detectie over apparatuur te synchroniseren, waardoor het lokaliseren van de ontlading moeilijk wordt.
Een sensorlocatiemethode met vier- kanalen kan defecte schakelapparatuur effectief lokaliseren. De voordelen omvatten niet alleen het opsporen van de oorzaak van het defecte schakelapparaat, maar ook het lokaliseren van het specifieke compartiment binnen het schakelapparaat waar de fout zich voordeed. Deze methode vereist echter de inzet van ten minste vier TEV-sensoren op dezelfde schakelapparatuur, wat kostbaar is en de wijdverbreide toepassing ervan beperkt.
Vergeleken met de vier--kanaalssensorlocatiemethode op basis van signaaltijdverschil, vereist het gedistribueerde synchrone meetlocatieprincipe slechts één TEV-sensor op elke schakelinstallatie. Om de huidige problemen bij de wijdverbreide toepassing van TEV-sensoren aan te pakken, stelt dit artikel een oplossing voor voor het lokaliseren van gedeeltelijke ontlading in schakelapparatuur met behulp van een gedistribueerd gronddruksensornetwerk, gebaseerd op simulatieresultaten van elektromagnetische -circuitkoppeling voor enkele en meervoudige schakelapparatuur. Ten eerste construeert dit artikel, gebaseerd op de numerieke simulatietechnologie van het eindige-verschiltijd-domein, een gekoppeld simulatiemodel van een veldcircuit voor schakelapparatuur. De voortplantingspatronen van elektromagnetische golven en tijdfrequentiekarakteristieken van transiënte aardspanningssignalen onder verschillende omstandigheden, zoals die optreden bij kabelruimtesteunisolatoren en kabelterminals, worden geanalyseerd, en de optimale inzetlocatie voor grondspanningsdetectiesensoren wordt bepaald. Bovendien wordt op basis van de typische lay-out van schakelapparatuur in een distributieruimte een simulatiemodel opgesteld van zij-aan-zijschakelapparatuur met een gemeenschappelijke aarding. De aardspanningssignaalkarakteristieken van elke schakelinrichting onder dezelfde elektromagnetische stralingsbron met ontladingspulsen worden onderzocht, en er wordt een methode voorgesteld voor het lokaliseren van de ontladingsbron met behulp van een gedistribueerd sensornetwerk. Om de effectiviteit van deze methode te verifiëren, werden meerdere gedistribueerde draadloze intelligente aardspanningssensoren gebruikt om de methode in een distributieruimte van een onderstation te implementeren. De methode werd met succes toegepast en een isolatiedefect werd met succes gelokaliseerd, wat de effectiviteit van het gedistribueerde sensornetwerkpositioneringsschema bevestigde.
