[實用新型]超聲波局部放電分析儀

有效

• 申請號: 201420114380.7
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN203929971U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 鄭浩;朱勝龍;章嘯;楊為;李賓賓;袁鋒;王劉芳;陳鋒;汪勝和
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網安徽省電力公司電力科學研究院;北京興泰學成儀器有限公司
• 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

本實用新型屬于高壓電器絕緣故障檢測領域，特別涉及一種利用超聲波原理檢測GIS設備局部放電的分析儀。

背景技術

氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Switchgear，GIS)具有絕緣度高、結構緊湊、占地面積小、適應性廣、可靠性高的特點，目前在國內外電力系統的發電廠以及高壓變電站中得到了廣泛的應用。但是。在GIS的制造和裝配過程中，由于工藝等問題GIS內部往往會存在一些小的缺陷，如金屬微粒、絕緣氣隙等等。這些缺陷在GIS運行過程中可能會發展成危險的放電通道，并最終引起GIS設備絕緣事故。局部放電是發生絕緣故障的重要征兆和表現形式。掌握設備內部存在的局部放電情況，并定位局部放電發生的位置，就能確保有足夠的反應時間，對電力設備做有效的預測和維護。

超聲波法和超高頻法是目前兩種比較有效的檢測GIS設備局部放電情況的方法。這兩種各有優缺點。超高頻法是利用檢測局部放電過程中發出的超高頻電磁信號進行局部放電檢測的方法。它的主要優點是靈敏度高，并能通過放電源到不同傳感器的時間差對放電源進行精確定位。它適合對設備進行長期連續的監測，需要廠家在設備制造時內置傳感耦合器以保證測量精度；如果在GIS外部進行現場檢測，極易受到外界的各種電磁信號的干擾。超聲波法是利用檢測局部放電過程中發出的超聲波信號進行局部放電檢測的方法。它的主要優點是設備使用簡便，可以通過對設備的逐點測量進行缺陷定位，更適合在現場的帶電檢測。

超聲波局部放電檢測儀，一般通過超聲波傳感器捕捉放電過程發生的超聲波信號，然后經過信號的放大、濾波、整定以及信號的峰值檢測和頻率檢測，最后顯示并存儲數據。GIS設備結構復雜，超聲波在其內的傳播途徑很復雜，存在較強的聲衰減。另外，對局部放電實施超聲波檢測時，現場的噪聲和干擾非常強，如機械振動噪聲、變壓器鐵心的磁致伸縮噪聲及電磁波干擾等都存在，它們甚至會淹沒局部放電的超聲波信號。因而超聲波局部放電檢測儀除了需要靈敏度很高的超聲波傳感器外，還必須具有極高靈敏度的前置放大器。

實用新型內容

因此，本實用新型的主要目的是提供一種超聲波局部放電分析儀，可以快速分析測定氣體絕緣組合電器發生放電所產生的超聲波信號，以發現GIS安全隱患并及時排除。

本實用新型提供的超聲波局部放電分析儀，其特征在于包括超聲波傳感器、信號分析放大器、信號處理器和信號顯示器；

所述的超聲波傳感器用于接收局部放電產生的超聲波信號，并轉化為電信號輸出；

所述的信號放大器將接受的電信號進行信號前置放大和濾波。主要包括以下幾步：將接收的信號首先通過電荷放大器進行初級放大；然后通過電壓放大器進行兩次次級放大，并同時通過高通濾波器過濾低頻和高頻信號，然后再次通過電壓放大器放大，輸入信號處理器。

所述的信號處理器對信號進行時域頻域分析并提取特征值，所述的信號顯示器將信號的特征值包括有效值、信號峰值以及信號工頻相關量顯示在顯示屏上。

與現有的超聲波局放儀相比，本實用新型提供的超聲波局部放電分析儀，對超聲波傳感器獲取的超聲波信號進行多級放大和濾波，提高了檢測的靈敏度，對于一些較小的局部放電也能準確地測定。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的超聲波局部放電分析儀的結構示意圖；

圖2為本實用新型信號放大器的原理示意圖；

圖3為本實用新型前置電荷放大器的電路示意圖；

圖4為本實用新型單個電壓放大濾波電路示意圖。

具體實施方式

本領域的技術人員可由本說明所揭示的內容了解本實用新型的特征和優點。本實用新型也可以通過其它不同的具體實例加以實施和應用。

實施例1：如圖1所示，為本實用新型提供的局部放電超聲波檢測裝置的結構示意圖，如圖所示，本實用新型的局部放電超聲波檢測裝置包括4部分：超聲波傳感器、信號放大器和信號處理器和信號顯示器。超聲波傳感器用于接收超聲波信號，并轉化為電信號輸出到信號放大器；信號放大器將電信號進行多級放大和濾波，輸出到信號處理器；信號處理器對接收的信號進行時域頻域分析并提取信號的特征值包括信號的有效值、信號峰值以及信號工頻相關量；信號顯示器將提取的特征值顯示在顯示屏上。