[發(fā)明專利]利用均壓彈簧為探測器的GIS局部放電監(jiān)測裝置及方法

有效

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• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN102866329A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李高峰;張旭;王長安
• 申請（專利權(quán)）人: 西安博源電氣有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會俠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電氣設(shè)備絕緣監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用均壓彈簧為探測器的GIS局部放電監(jiān)測裝置及方法。

背景技術(shù)

迄今為止，國內(nèi)外用于GIS局部放電監(jiān)測的方法有很多。主要分為電測法和非電測法兩大類，電測法主要包括脈沖電流法和超高頻法，非電測法主要包括聲波測試法、化學(xué)測試法、光學(xué)測試法。其中電測法的脈沖電流法主要應(yīng)用于GIS出廠測試及實驗室測試環(huán)境中，不適合在線式現(xiàn)場應(yīng)用；超高頻法是在線式局放測試的主要測試方法，目前包括內(nèi)置式傳感器及外置式傳感器方式。非電測法的聲測法是超聲帶電測試的方式，主要是帶電測試為主，不適合在線式測量；光測法是指X射線成像法，但是被SF6氣體和玻璃的強烈吸收，測試不能精確的定位，所以不能應(yīng)用于在線監(jiān)測，但是對于已知的缺陷測試比較合適；化學(xué)監(jiān)測法是指用通過分析GIS中局放所引起的氣體生成物的含量來確定絕緣裂化的程度，在此過程中，使用各種化學(xué)試劑和斷路器的開合時候電弧的對分析結(jié)果較大，也不能作為長期的在線監(jiān)測方法。對適合在線監(jiān)測的超高頻方式兩種提取信號的方式，外置傳感器式和內(nèi)置傳感器式，也都有各自的優(yōu)缺點：外置式傳感器安裝比較方便，無論是已經(jīng)掛網(wǎng)運行的還是出廠新GIS都能方便的安裝，缺點是信號通過盆式絕緣子的透射衰減較大，對信號的靈敏度耦合能力業(yè)界存在質(zhì)疑，另外空氣中的各種高頻電磁波的干擾較大，對于帶有金屬外殼的盆式絕緣子則沒有辦法安裝；內(nèi)置式傳感器的方式主要是通過在新設(shè)計GIS時，就留出傳感器的安裝位置，優(yōu)點是耦合局放信號的靈敏度較高，缺點是必須是新出廠的GIS設(shè)備才能安裝，對已經(jīng)運行的則無法安裝，另外內(nèi)置式傳感器在一定程度上影響GIS本身的絕緣程度。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有測量技術(shù)上的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種利用均壓彈簧為探測器的GIS局部放電監(jiān)測裝置及方法，利用大多數(shù)GIS盆式絕緣子中的均壓彈簧作為信號提取的傳感器，再加上特殊的硬件處理和軟件處理過程，實現(xiàn)對GIS局放在線監(jiān)測，本發(fā)明的優(yōu)點為：直接利用彈簧測試，不會對GIS產(chǎn)生任何影響，而且能利用多個彈簧同時測試達到故障定位的效果，根據(jù)均壓彈簧本身特性，其頻帶覆蓋到HF、VHF、UHF各個頻段，測試選擇比較多，根據(jù)現(xiàn)場干擾情況隨時調(diào)節(jié)測試頻帶范圍，具有在不影響一次設(shè)備運行的情況下，達到了在線式監(jiān)測局放的目的。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種利用均壓彈簧為探測器的GIS局部放電監(jiān)測裝置，包括內(nèi)置于GIS盆式絕緣子15內(nèi)的均壓彈簧1，均壓彈簧1的一端與信號傳輸線2連接，另一端保持開路狀態(tài)，信號傳輸線2的另一端連接保護單元3的信號輸入口；保護單元3的另一輸入口用高頻電纜11連接內(nèi)置傳感器10信號輸出接口，保護單元3的輸出口通過同軸電纜線4連接到調(diào)理單元5的輸入口；調(diào)理單元5的輸入口通過信號線6連接采集單元7的輸入口，采集單元7的輸出口通過數(shù)據(jù)線8連接到測試主機9的輸入口，從測試主機9的輸出口連出的控制I/O線12連接到采集單元7和調(diào)理單元5的控制端口。

一種基于上述裝置的GIS局部放電監(jiān)測方法，包括以下步驟：

第一，將GIS設(shè)備17一端用絕緣密封蓋18密封住，另一端透過絕緣密封蓋18在母線導(dǎo)體16上加高壓，在GIS設(shè)備17封閉的內(nèi)部充有FS6氣體13，其中盆式絕緣子15內(nèi)部的均壓彈簧1距離絕緣缺陷14為1米，內(nèi)置傳感器10距離絕緣缺陷14為1米；

第二，內(nèi)置傳感器10通過高頻電纜11連接到GIS局放檢測設(shè)備保護單元3的信號輸入口，同時把均壓彈簧1的一端開路，另一端通過信號傳輸線2連接到GIS局放檢測設(shè)備保護單元3的另一個信號輸入口，選用的GIS局放檢測設(shè)備必須有雙通道同時采集的能力；

第三，打開GIS局放檢測設(shè)備的測試主機9內(nèi)的系統(tǒng)軟件，啟動主程序中的單周期采集程序，并且兩個通道信號在時域上顯示原始波形，以便對比兩個通道的放電信號的時域脈沖波形；

第四，給GIS設(shè)備17內(nèi)的母線導(dǎo)體16上加高壓，使缺陷14處產(chǎn)生明顯的放電信號，啟動測試主機9內(nèi)的單周期采集命令，使采集時間為20ms，采樣率為100MS/s，得到單周期20ms內(nèi)的時域波形，再次單周期采集，在時間軸上選擇放電幅值最大的脈沖，在時間軸上拉開，使兩路信號在選擇時間長度上一致，以便清楚對比在同一個時間點上放電脈沖的幅值大小，脈沖幅值越大表示對放電耦合能力越強，通過兩個通道在時域上的兩脈沖的時間差，通過軟件計算，可以初步起到定位作用，即確定測試點距離放電源位置的遠近；