10k V高压开关柜是电力系统中非常重要的配电设备,其稳定运行是保证供电可靠和供电质量的重要前提。高压开关柜在长期运行时必然会出现绝缘劣化的现象,进而引发局部放电(Partial discharge,PD);而对于配电设备而言,发生局部放电现象是导致设备绝缘老化或劣化从而引发设备损坏及电力系统事故的重要原因之一。因此,对运行中的高压开关柜进行在线监测能为开关柜的状态检修提供重要的参数和依据,从而提高了供电质量,降低了事故发生的概率,将损失控制到了最低限度,具有较高的研究及应用价值。特高频(Ultra-High Frequency,UHF)检测法作为近年来发展较快的局部放电检测技术,具备高频谱响应、高灵敏度以及抗干扰性较强等优点,能很好的满足高压开关柜局部放电的检测要求。本文以10kV户内金属铠装移开式高压开关柜为研究对象,采用特高频检测法开发出一套局部放电在线监测系统,以下主要研究内容:(1)为了验证在线监测系统的正确性,必须设置局部放电缺陷模型。针对高压开关柜局部放电绝缘缺陷,分别建立尖端放电、内部气隙放电和悬浮电位放电的有限元分析模型。通过模型电场分析,得到各模型的电晕起始电压、击穿电压和电晕层厚度,进而研究同一电压等级下,各模型放电特性随主要设计参数变化而变化的规律,以及同一设计参数下,各模型放电特性随施加电压变化而变化的规律。在此基础上研制出各局部放电缺陷模型实物,并通过高压试验验证局部放电缺陷模型的有效性。(2)利用SolidWorks对高压开关柜进行1:1建模,然后利用XFDTD分析放电源的波形参数以及检测点与放电源的监测距离对局部放电特高频信号在开关柜内传播的影响。在此基础上,通过仿真分析确定特高频传感器的最佳安装位置,为高压试验测试提供理论指导,提高监测系统的监测性能。(3)以小波包提取的局部放电特征参量为输入量,建立基于支持向量机的高压开关柜局部放电模式识别模型,对高压开关柜局部放电类型进行诊断。并采用了MPGA对SVM核函数中的参数进行了寻优,极大程度上提升了高压开关柜局部放电模式识别模型的性能。最后基于混合编程技术把模式识别模型的文本化算法嵌入监测系统。(4)在上述研究的基础上,开发出一套由特高频传感器、前端信号调理单元、高速数据采集单元以及PC机等构成的高压开关柜局部放电特高频监测系统。并对并监测系统进行了功能性测试,试验结果验证了高压开关柜局部放电在线监测系统在实际应用中的效果。