[發明專利]便攜式GIS局部放電聲電聯合檢測裝置及其檢測方法

在審

• 申請號: 201611213748.5
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106841939A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 王小華;謝鼎力;李韻佳;李錫;榮命哲;劉定新;楊愛軍;吳翊
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 北京華創博為知識產權代理有限公司11551
• 代理人: 張波濤,管瑩

技術領域

本發明涉及一種電氣技術領域，特別是一種便攜式GIS局部放電聲電聯合檢測裝置及其測試方法。

背景技術

GIS的平穩、正常運行是電力系統安全、穩定、可靠的重要保證。絕緣故障是GIS常見的故障類型。在GIS的制造運行維護過程中，內部難免會產生絕緣缺陷。局部放電是絕緣故障的早期表現形式，對局部放電準確的檢測和定位有利于絕緣故障的發現和排除，從而提高檢修效率，減少停電時間和國家財產的損失。

專利文獻CN103344887 A公開的一種適用于GIS設備局部放電檢測的試驗方法由脈沖電流法、超高頻法及超聲波法三種檢測手段組成，所述脈沖電流檢測法從套管的末屏取信號，從局放儀上讀取視在局放量的數值；所述超高頻檢測法通過外置傳感器置于連接法蘭之間，通過連接法蘭檢測的縫隙輻射出的超高頻信號對局部放電進行測量；所述超聲波檢測法通過附著在GIS外殼上的超聲波傳感器接收聲信號，并通過移動傳感器的位置對局放信號進行定位。該專利用脈沖電流法、超高頻法及超聲波法聯合檢測的試驗方法可提高對GIS設備內部局部放電測量的可靠性和準確度，但該專利無法得到UHF信號的PRPD譜圖，也無法便攜地獲得多種檢測信號，由于沒有對信號進行有針對性的信號調理和采樣，準確性還有待進一步提高。

專利文獻CN104749468 A公開的一種GIS故障診斷系統包括振動信號采集模塊、UHF信號采集模塊、超聲波信號采集模塊以及PC機，所述振動信號采集模塊包括振動信號處理模塊、振動信號采集儀和數個振動傳感器，各振動傳感器安裝在GIS箱體的外表面，采集振動信號并經振動信號處理模塊的放大、濾波處理后送給振動信號采集儀，所述UHF信號采集模塊包括UHF信號處理模塊、UHF信號采集儀和數個特高頻天線，各特高頻天線分別安裝在GIS箱體各氣室的氣隔絕緣子外層，采集UHF信號并經UHF信號處理模塊的放大、濾波處理后送給UHF信號采集儀，所述超聲波信號采集模塊包括超聲波信號處理模塊、超聲波信號采集儀和數個超聲波傳感器，各超聲波傳感器分別安裝在各氣室兩側的GIS箱體的外表面，采集超聲波信號并經超聲波信號處理模塊的放大、濾波處理后送給超聲波信號采集儀，振動信號采集儀、UHF信號采集儀和超聲波信號采集儀分別將振動信號、UHF信號和超聲波信號傳送給PC機，PC機根據這些信號進行GIS狀態評估與故障診斷。該專利綜合運用振動法、特高頻法以及超聲波法，振動信號主要分析機械缺陷/故障，并作為絕緣缺陷/故障分析的基礎，UHF信號主要對絕緣缺陷/故障類型的識別，對缺陷/故障初步定位，但該專利結構復雜，無法便攜地獲得檢測信號，無法獲得UHF信號的PRPD譜圖，且由于沒有對信號進行有針對性的信號調理和采樣，準確性還有待進一步提高。

因此，國內外許多學者對GIS的局部放電的檢測和定位技術做了很多研究。已公開的發明專利《便攜智能型四通道局放檢測儀信號頻率轉換前置模塊》設計一個局放前置處理模塊，包括信號選擇開關、3路AMP放大器、3路濾波器以及一個頻率轉換器，轉換后的信號經檢波、A/D轉換由PC機顯示及計算。已公開的發明專利《變電站局放電信號檢測裝置》設計了一塊局放檢驗裝置，包括有多通道數據采集單元、濾波器、數據處理系統以及天線陣列。已公開的發明專利《多功能手持式智能局放檢測裝置》對高頻電流傳感器(HFCT)、特高頻電流傳感器(UHFCT)、超聲波傳感器(AF)產生的信號進行采集和綜合分析。以上的專利涉及UHF部分，均采用包絡檢波電路或混頻器降頻后再采樣，最后處理的信號是原有信號的低頻部分，無法全部采集信號。

超高頻(UHF)法通過檢測局部放電產生的電磁波信號，實現對運行中GIS的局部放電信號的檢測，具有高靈敏度和定位準確等優點，在GIS局部放電在線檢測中得到廣泛關注和應用。諸多文獻中已經證實，UHF信號的原始波形無論在時域還是頻域都有著豐富的信息，其特征能夠反映絕緣缺陷的類型、位置。IEEE推薦局部放電檢測是唯一可靠的絕緣評估試驗。因此，得到原始信號波形具有重要意義。

在背景技術部分中公開的上述信息僅僅用于增強對本發明背景的理解，因此可能包含不構成在本國中本領域普通技術人員公知的現有技術的信息。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種GIS局部放電聲電聯合檢測裝置及其檢測方法，利用開關進行UHF信號采樣率的切換：即可基于高速采樣技術得到原始放電波形，也可在較低采樣率下得到UHF信號的PRPD譜圖，同時采用超聲波法和UHF法來測量，使得測量結果更加可靠，定位和類型的判定更加準確。信號可由DSP無線發送至上位機，為上位機進一步的處理打好基礎。