[發(fā)明專利]基于超聲波與地電波技術(shù)的GIL故障定位系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110716113A
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常少輝;王濤;袁炎;蔡博
• 申請（專利權(quán)）人: 上海昌鷺智能技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 31360 上海首言專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 苗繪

本發(fā)明公開了一種基于超聲波與地電波技術(shù)的GIL故障定位系統(tǒng)，包含：若干傳感器，所述每個(gè)傳感器貼附在GIL的筒體外表面，用于采集超聲波信號和瞬時(shí)過電壓信號；若干信號采集裝置，所述每個(gè)信號采集裝置與多個(gè)所述傳感器相連，用于獲取并處理所述傳感器采集的信號；監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心與所述信號采集裝置通過網(wǎng)絡(luò)連接，用于分析和處理所述信號采集裝置獲取的信號。本發(fā)明利用超聲波監(jiān)測和地電波監(jiān)測技術(shù)的結(jié)合，大大提升了監(jiān)測信號的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，能夠圖形化顯示信號信息，并能夠及時(shí)報(bào)警和定位，提高了電力運(yùn)行的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)輸電設(shè)備運(yùn)行安全監(jiān)測技術(shù)，特別涉及一種基于超聲波與地電波技術(shù)的GIL故障定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氣體絕緣管道母線（GIL，gas insulated line）設(shè)備的絕緣故障主要是絕緣支撐的缺陷以及表面污穢、內(nèi)部異物、尖刺以及氣體氣壓異常等等。各類絕緣缺陷發(fā)展到最終閃絡(luò)擊穿，釀成事故之前，往往先經(jīng)過局部放電階段，局部放電的強(qiáng)弱能夠及時(shí)反映絕緣狀態(tài)，但是現(xiàn)有技術(shù)中，針對局部放電階段的監(jiān)測手段有如下幾種：

弧光測量法，通過監(jiān)測放電弧光，依據(jù)放電電磁波脈沖進(jìn)行定位，但是，需要在殼體上開孔，破壞了GIL本來結(jié)構(gòu)，同時(shí)，閃絡(luò)產(chǎn)生的弧光信號易受本體結(jié)構(gòu)影響，雖然靈敏度較高但是對早期局放信號無法識別。

脈沖電流法，需要把GIL本體接地線穿過電流傳感器，現(xiàn)場安裝比較麻煩，并且現(xiàn)場GIL采用多點(diǎn)接地，導(dǎo)致每個(gè)傳感器測量信號極弱，信號頻帶低易受現(xiàn)場電暈及工頻干擾。

超高頻測量法，通過監(jiān)測局放產(chǎn)生的電磁波信號進(jìn)行監(jiān)測，依據(jù)放電電磁波脈沖進(jìn)行定位，需要在殼體上開孔或必須有外露的絕緣盆子，破壞了GIL的本來結(jié)構(gòu)，影響殼體內(nèi)部電場分布，存在絕緣和密封性能隱患，無法在已有設(shè)備上加裝。同時(shí)，殼體內(nèi)信號衰減受距離和結(jié)構(gòu)影響極大，殼體外信號電纜對超高頻信號的衰減高造成電纜距離短，導(dǎo)致就地監(jiān)測裝置過多。

超聲波測量法，通過監(jiān)測局放產(chǎn)生的聲波信號進(jìn)行監(jiān)測，依據(jù)放聲波進(jìn)行定位，雖然不需要開孔，不影響GIL本體絕緣和密封性能，對殼體內(nèi)部電場分布無影響。但是，由于聲波傳輸衰減大，傳感器監(jiān)測距離短，有效測量距離僅不到10米。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種基于超聲波與地電波技術(shù)的GIL故障定位系統(tǒng)，包含：

若干傳感器，所述每個(gè)傳感器貼附在GIL的筒體外表面，用于采集超聲波信號和瞬時(shí)過電壓信號；

若干信號采集裝置，所述每個(gè)信號采集裝置與多個(gè)所述傳感器相連，用于獲取并處理所述傳感器采集的信號；

監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心與所述信號采集裝置通過網(wǎng)絡(luò)連接，用于分析和處理所述信號采集裝置獲取的信號。

進(jìn)一步，還包含：吸盤，所述傳感器通過吸盤貼附在GIL的筒體外表面。

進(jìn)一步，還包含：彈性座，所述彈性座設(shè)置在所述傳感器與GIL之間，所述彈性座與GIL的法蘭相連，用于固定所述傳感器。

進(jìn)一步，貼附于GIL上的所述相鄰傳感器的間隔距離為10~36米。

進(jìn)一步，每個(gè)信號采集裝置連接3個(gè)所述傳感器，3個(gè)所述傳感器分別采集GIL三相的超聲波信號和瞬時(shí)過電壓信號。

進(jìn)一步，傳感器采集的超聲波信號頻率范圍為20KHz～200KHz，采集的瞬時(shí)過電壓信號頻率范圍為3MHz～100MHz。

進(jìn)一步，信號采集裝置與所述傳感器通過同軸屏蔽電纜相連。

進(jìn)一步，監(jiān)控中心包含：

圖形繪制模塊，所述圖形繪制模塊根據(jù)所述信號采集裝置獲取的信號，繪制信號波形圖和統(tǒng)計(jì)圖；