[實用新型]局部放電超高頻檢測傳感器

有效

• 申請號: 201220421368.1
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN202758042U
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 劉振東;吳燦;何舒陽;馮栩聲
• 申請（專利權）人: 杭州千目電力科技有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及GIS局部放電在線監測領域，具體涉及一種應用于GIS的局部放電超高頻檢測傳感器。

背景技術

隨著氣體絕緣組合電器(Gas?Insulated?Switchgear，GIS)設備的廣泛應用，其運行的可靠性越來越受到人們的關注。然而在制造和裝配的過程中，不可避免地會存在一些絕緣缺陷，如自由金屬微粒、固定突起、懸浮電位和絕緣氣隙等。這些缺陷具有微小隱蔽的特點，在常規實驗中難以發現。但是一旦GIS投入運行，就可能會引發局部放電，最終在長期運行的過程中會導致絕緣事故。因此，GIS內部局部放電的在線監測對于預防事故的發生，發現早期潛在危險有著重要的意義。

局部放電的檢測都是以局放所產生的各種現象為依據，通過能表述該現象的物理量來表征局放的狀態。通常在絕緣內部發生局部放電時，會伴隨著出現許多現象：電脈沖、電磁波、超聲波、光熱等，以及伴隨生成的一些新的生成物或氣體壓力和化學變化等現象。

根據上述的物理表象特征，目前常用的局放檢測手段有以下幾種：脈沖電流法(CT)、超聲波法(AE，或稱作聲發射法)、超高頻法(UHF)、光測法、測溫法等多種方式。

GIS運行時在內部充高壓SF6氣體作為絕緣介質，其絕緣強度和擊穿場強都很高。當設備內部某處由于絕緣缺陷使得局部場強畸變而在很小的范圍內產生局部放電時，氣體擊穿過程很快，局部放電信號產生的電流脈沖具有非常短的上升時間，研究表明，就單個局部放電脈沖而言，其上升時間可短至1ns以下，并在GIS設備的腔體內激發頻率高達數GHz的電磁波，這種脈沖包括了超高頻段(UHF)內的頻率成分。

局部放電檢測超高頻(Ultra-High-Frequency，UHF)法于20世紀80年代初期由英國中央電力局(CEGB)實驗室提出。其基本原理是通過對GIS設備中局部放電時產生的超高頻電磁波信號進行檢測，從而獲得局部放電的相關信息。UHF法和其他局部放電檢測手段相比，主要包括以下優點：

(1)靈敏度高。局部放電產生的超高頻信號在SF₆中傳播的衰減非常小，若不計盆式絕緣子、開關、直角彎等不連續處的影響，1GHz的超高頻信號在GIS構成的同軸波導中的衰減僅為3-5dB/km。另外，由于在GIS設備中不連續處反射的原因，超高頻信號還會在GIS設備的腔體中引起諧振，使原本納秒級的局部放電信號在時間上延展至微秒級。因此，UHF法能檢測到放電量很小的局部放電，并且具有很高的靈敏度。

(2)抗干擾能力強。GIS設備運行現場存在著大量的電氣干擾，給局部放電檢測帶來了一定的難度。其中，尤其以空氣中的電暈放電干擾最為嚴重?？諝庵械碾姇灧烹娔芰糠ǖ臋z測頻段通常為300-1500MHz。因此，電暈放電干擾不會影響到UHF法的檢測，采用UHF法檢測局部放電能夠有效的避開噪聲頻段，獲得很高的信噪比。

盡管UHF法具有上述優點，但是其仍然存在許多問題有待進一步解決。其中超高頻傳感器的使用形式和安裝方式尤其需要重點關注，并有待深入研究的關鍵技術，其靈敏度和抗干擾能力都還有提高的空間。

實用新型內容

本實用新型主要解決現有局部放電超高頻檢測傳感器結構復雜、安裝和使用不便、靈敏度受限制等技術問題，提供了一種結構簡單、安裝方便、靈敏度高的局部放電超高頻檢測傳感器。

為了解決上述技術問題，本實用新型通過下述技術方案得以解決：

一種局部放電超高頻檢測傳感器，包括端子箱和底座，所述底座緊密連接在端子箱下部；所述端子箱內設有傳感器筒體；所述傳感器筒體內設有導體；導體連接終端電阻；所述底座內設置有感應電極。

端子箱作為局部放電超高頻檢測傳感器的箱體起到基礎的保護和隔絕的作用；局部放電超高頻檢測傳感器通過底座外置于GIS設備外部，安裝和使用更為便利；導體連接終端電阻，傳輸感應信息；感應電極設置在底座中，即為端子箱的下部，與GIS設備接觸距離近，檢測靈敏度更高。

作為本實用新型的進一步改進，所述導體上連接有檢測接頭。

作為本實用新型的進一步改進，所述導體上連接有同軸電纜連接頭。通過同軸電纜接頭連接一根同軸電纜，即可將檢測信息傳輸給數據處理機，進而傳送到后臺工控機。

作為本實用新型的進一步改進，所述導體與感應電極相連。感應電極將其感應到的GIS設備局部放電情況傳遞給導體。

作為本實用新型的進一步改進，所述的傳感器筒體外部設有外殼體。外殼體起到保護的作用。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：