[發明專利]基于LC無線無源傳感器的GIS局部放電檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202210598270.1
• 申請日: 2022-05-30
• 公開（公告）號: CN114878989A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 董蕾;郭世琦;王立峰
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 秦秋星

1.一種基于LC無線無源傳感器的GIS局部放電檢測裝置，其特征在于，該裝置包括：LC傳感器探頭(2)和讀出電路(1)；所述LC傳感器探頭(2)包括傳感器電感線圈(21)、壓控變容二極管(22)和濾波電路(23)；所述讀出電路(1)包括信號處理電路(12)和讀出電感線圈(11)；傳感器電感線圈(21)和讀出電感線圈(11)之間通過電感耦合進行信號傳輸。

2.根據權利要求1所述的一種基于LC無線無源傳感器的GIS局部放電檢測裝置，其特征在于，所述LC傳感器探頭(2)安裝在于GIS金屬箱體內部。

3.根據權利要求1所述的一種基于LC無線無源傳感器的GIS局部放電檢測裝置，其特征在于，所述讀出電路(1)安裝在GIS的橡膠密封圈上。

4.根據權利要求1所述的一種基于LC無線無源傳感器的GIS局部放電檢測裝置，其特征在于，所述傳感器電感線圈(21)、壓控變容二極管(22)和濾波電路(23)并聯。

5.根據權利要求1所述的一種基于LC無線無源傳感器的GIS局部放電檢測裝置，其特征在于，所述信號處理電路(12)和讀出電感線圈(11)并聯。

6.基于權利要求1-5任一所述裝置的GIS局部放電檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，讀出電感線圈(11)發出帶有能量的掃頻信號，與傳感器電感線圈(21)進行耦合；當讀出電感線圈(11)發出的信號頻率與LC傳感器的本征頻率一致時，LC傳感器上耦合到的電壓達到最大，當讀出電感線圈(11)發出的信號頻率逐漸偏移LC傳感器的本征頻率一致時，LC傳感器上耦合到的電壓從最大值逐步減小；讀出電感線圈(11)的信號進行循環往復的掃頻信號發射，使得LC傳感器上耦合到的電壓值大小也在一定方位內循環往復變化，從而控制壓控電容值循環變化，使得LC傳感器的諧振也在一定范圍內發射循環變化；

步驟2，GIS設備內部發生局部放電現象時，產生頻率為300MHz至3GHz的特高頻信號，該信號傳播至LC傳感器探頭(2)處；根據強磁耦合原理，當LC傳感器的諧振頻率與局部放電頻率一致時，LC傳感器上耦合到的外部能量達到最大值；

步驟3，讀出電路(1)通過讀出電感線圈(11)探測LC傳感器上的信號變化情況，讀出信號的電壓最大值處的頻率對應于局部放電頻率，同時其幅值反應放電強度；

步驟4，信號處理電路(12)將電壓信號進行處理后，實現電壓幅度測量和頻率測量，即可檢測到局部放電現象的發生，再將測量得到的局部放電信號的頻率和幅度與已知的局部放電類型進行對應，得到該局部放電的放電類型。