[發明專利]一種GIS局部放電超聲檢測裝置的標定方法及裝置

有效

• 申請號: 201310068842.6
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN103207376A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 李興旺;盧啟付;高文勝;呂鴻;陳銳民;彭向陽;林春耀
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院;清華大學
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

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技術領域

本發明涉及一種GIS局部放電超聲檢測裝置的標定方法。本發明還涉及專用于所述方法的GIS局部放電超聲檢測裝置的標定裝置。

背景技術

局部放電是金屬封閉氣體絕緣組合電器（GIS）中局部區域內發生的放電現象，如果局部放電長期存在，將會造成絕緣的破壞，從而導致GIS內部發生貫穿性擊穿。目前在電網中廣泛應用的GIS局部放電超聲檢測裝置，能夠在GIS運行中實現對內部放電的檢測和準確定位，對及時發現設備隱患具有重要作用。

但目前缺乏必要的校核手段對不同局部放電超聲檢測裝置的傳感器靈敏度、系統動態范圍特性進行定量化測試和評價，這是影響局部放電超聲檢測技術推廣應用的主要技術瓶頸。

壓電型傳感器是局部放電超聲檢測系統的關鍵部件，對其靈敏度進行標定是保障局部放電超聲振動準確檢測和分析的前提。在超聲傳感器比較法校準中關鍵是如何獲得穩定可靠的機械聲源，目前主要采用鉛筆芯斷裂、毛細玻璃管斷裂、鋼球碰撞等方法，通過釋放階躍力產生彈性波等方法，但這些方法極易引入諸多人為因素，重復性不理想。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題，就是提供一種GIS局部放電超聲檢測系統的標定方法。

本發明所要解決的第二個技術問題，就是提供專用于上述方法的GIS局部放電超聲檢測裝置的標定裝置。

本發明以鋁制標定臺模擬GIS殼體，利用脈沖電壓源激勵發射換能器在標定臺表面產生與實際GIS中局部放電信號相似的超聲振動，同時測量GIS局部放電超聲檢測裝置的輸出響應，即可實現對其靈敏度進行標定，本發明可有效避免人為因素，重復性理想。

解決上述第一個技術問題，本發明采用如下的技術方案：

一種GIS局部放電超聲檢測裝置的標定方法，包括以下步驟：

S1將聲發射換能器和經原級標定的基準傳感器分別設置在一具有圓形鋁制桌面的標定臺的上、下表面中心處，鋁制桌面直徑厚度比應大于20、表面光潔度不低于Ra3.2，基準超聲傳感器經前置放大器后連接局放超聲檢測儀，發射換能器連接脈沖信號源；

S2在基準傳感器和聲發射換能器上分別加載不小于10N的耦合力，排空基準傳感器和發射換能器與平臺桌面間的氣泡；

S3脈沖電壓源產生上升沿小于1ms，脈沖寬度小于100ms的脈沖電壓，發射換能器輸出信號能量覆蓋20~300kHz頻率范圍；

S4通過局放超聲檢測儀記錄參考傳感器的電壓波形，得到參考傳感器對激勵信號的接收響應u₁；

S5根據參考傳感器靈敏度S₁，通過公式1計算得到標定平臺發射換能器產生的等效聲壓M：

M=(U_1,PEK)/S₁????????????????(1)

式中：

?????S₁——參考傳感器的沖擊靈敏度，V/Pa；

?????U_1,PEK——參考傳感器的脈沖響應幅值，V；

?????M——?發射換能器在標定臺上產生的等效聲壓，Pa；

S6撤下參考傳感器，將待標定GIS局部放電超聲檢測裝置的傳感器安裝在原參考傳感器位置，對發射換能器施加相同的激勵電壓，記錄待標定局放超聲檢測裝置的輸出響應u₂，通過公式2計算得到待標定檢測系統傳感器的靈敏度S₂：

S₂=(U_2,PEK)/M?????????????????????(2)

式中：

?????S₂——超聲檢測系統的靈敏度，V/Pa；

?????U_2,PEK—超聲檢測系統的脈沖響應幅值，V；

?????M——?發射換能器在標定臺上產生的等效聲壓，Pa。

解決上述第二個技術問題，本發明采用如下的技術方案：