[發明專利]GIL管道內部故障監測定位系統及方法

有效

• 申請號: 201711119682.8
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107884681B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 陳凡;劉海濤;李軍
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/12
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

本發明提供一種GIL管道內部故障監測定位系統及方法，該系統包括若干光學傳感器、若干光信號采集器和監測定位裝置，光學傳感器設于GIL管道的充氣單元的外壁上，光學傳感器采用穿墻型光學傳感器，光學傳感器的穿入端采用廣角鏡頭，且光學傳感器的穿入端穿入GIL管道的內部，光學傳感器的未穿入端設于GIL管道外，光學傳感器的未穿入端為光纖接口，光學傳感器通過光纖接口與塑料光纖連接光信號采集器，光信號采集器通過通信光纖連接監測定位裝置；本發明依據光信號可靠檢測GIL管道內部絕緣或局放故障，不受電磁和環境干擾；可精確定位故障至每節管道，定位信息可靠。

技術領域

本發明涉及一種GIL管道內部故障監測定位系統及方法。

背景技術

GIL(gas-insulated metal enclosed transmission line)即氣體絕緣金屬封閉輸電線路，是一種采用六氟化硫(SF₆)或其它氣體絕緣、外殼與導體同軸布置的高電壓、大電流、長距離電力傳輸設備，具有輸電容量大、損耗小、占地少、運行可靠性高、維護量小、壽命長、環境影響小等顯著優點。

近年來，隨著特高壓輸電系統的大力推廣和城市變電站電壓等級的提高，GIL線路的應用越來越廣泛。2016年淮南-南京-上海1000千伏特高壓交流輸變電工程蘇通GIL綜合管廊工程開工，城市變電站內，主變的電源接入也多采用GIL線路，都標志著GIL的運行現場越來越多。

GIL作為重要電力輸送通道，其運行的安全穩定性至關重要，其運行過程中的主要隱患是絕緣問題，目前行業內主要對其局部放電、氣體壓力、溫度、氣體泄漏等進行監測，而對局放的在線監測往往采用超聲或高頻電磁波檢測的方式進行。在復雜的電磁環境下，超聲和高頻電磁波很容易受到干擾，因此采用超聲或高頻檢測的方式往往不夠準確，容易產生誤報，同時由于高頻信號在空氣中傳輸極快，根據接收時刻形成的定位位置也不準確。

發明內容

針對上述不足，本發明的目的是提供一種GIL管道內部故障監測定位系統及方法，采用光學檢測實現GIL內部絕緣損壞或局部放電的故障定位?，F有技術方案采用超聲或高頻檢測，在復雜的電磁環境下，很容易受到干擾，容易產生誤報，同時由于高頻信號在空氣中傳輸極快，根據接收時刻形成的定位位置也不準確，為此本發明提出采用光信號檢測來解決上述問題。

本發明的技術解決方案是：

一種GIL管道內部故障監測定位系統，包括若干光學傳感器、若干光信號采集器和監測定位裝置，光學傳感器設于GIL管道的充氣單元的外壁上，光學傳感器采用穿墻型光學傳感器，光學傳感器的穿入端采用廣角鏡頭，且光學傳感器的穿入端穿入GIL管道的內部，光學傳感器的未穿入端設于GIL管道外，光學傳感器的未穿入端為光纖接口，光學傳感器通過光纖接口與塑料光纖連接光信號采集器，光信號采集器通過通信光纖連接監測定位裝置。

進一步地，光信號采集器包括光電轉換模塊、AD采樣模塊、CPU處理模塊、光纖級聯模塊、電源模塊和地址整定模塊，光電轉換模塊通過AD采樣模塊連接CPU處理模塊的輸入端，CPU處理模塊還連接電源模塊和地址整定模塊，CPU處理模塊的輸出端通過光纖級聯模塊、通信光纖連接監測定位裝置。

進一步地，光學傳感器傳送光信號經過光電轉換后進入AD采樣模塊，CPU處理模塊從AD處理模塊讀取數據并計算后得到光強信號，通過光纖級聯模塊實現與監測定位裝置進行通信，地址整定模塊整定本光信號采集器的地址，且光信號采集器的地址在一條光纖鏈路中唯一。

進一步地，監測定位裝置通過光纖級聯模塊獲得每節GIL管道的充氣單元內部的光信號信息，根據數據來源進行定位，某充氣單元產生光信號則認為該充氣單元的內部產生絕緣或局放故障，根據光信號的強度給出是否檢修建議。

進一步地，光學傳感器與光信號采集器一一對應設置，各光信號采集器通過光纖級聯。