[發明專利]一種氣體絕緣電氣設備局部放電檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202211090471.7
• 申請日: 2022-09-07
• 公開（公告）號: CN115616352A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 李洪濤;趙科;楊景剛;高山;李玉杰;肖焓艷;劉詠飛;馬徑坦;莊添鑫;劉建軍;尹澤
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;江蘇省電力試驗研究院有限公司;國網江蘇省電力有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/16
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 劉卉

本發明涉及局部放電檢測技術領域，尤其涉及一種氣體絕緣電氣設備局部放電檢測裝置及方法，該裝置包括：供電機構，包括工頻交流電源、與工頻交流電源連接的變壓器以及耦合電容；局放檢測機構，包括與阻抗輸入單元以及與局放分析儀；氣體絕緣機構，包括密閉的套管模型和充氣組件，套管模型內具有與供電機構連接的模擬放電缺陷的電極，密閉套管模型上還具有透明觀察窗；光譜采集分析機構，包括夾具、固定在夾具上且與缺陷電極對應的探頭、與探頭連接的光纖、與光纖連通的光譜儀以及與光譜儀連通的上位機；光譜儀用于檢測缺陷電極放電時光譜的粒子種類、譜線類型、譜段范圍和光譜強度，上位機根據光譜儀的檢測結果確定放電的類型或者嚴重程度。

技術領域

本發明涉及局部放電檢測技術領域，尤其涉及一種氣體絕緣電氣設備局部放電檢測裝置及方法。

背景技術

氣體絕緣電氣設備在實際運行中因殘留物、制造缺陷等會產生局部放電現象，而長時間的局部放電將造成設備的絕緣性能下降和老化。運用局部放電檢測技術及時檢出局部放電的位置和信息，能有效預防危險情況的發生，從而使電力設備安全穩定運行。

相關技術中，局部放電檢測方法主要包括脈沖電流法、超高頻法、超聲信號檢測、聲電聯合檢測法、分解氣體法等。發明人在實施上述局部放電檢測方法時發現，脈沖電流法、超高頻法、超聲波法等檢測信號易受自然環境中同頻段的背景噪聲干擾，而分解氣體法無法反映突發性故障等，這從一定程度上限制了上述方法的推廣與應用。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明總體背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

鑒于以上技術問題中的至少一項，本發明提供了一種氣體絕緣電氣設備局部放電檢測裝置及方法，利用局部放電產生的光輻射信息來實現局部放電類型及嚴重程度的檢測。

根據本發明的第一方面，提供一種氣體絕緣電氣設備局部放電檢測裝置，包括：

供電機構，包括工頻交流電源、與所述工頻交流電源連接的變壓器以及與所述變壓器連接的耦合電容，所述供電機構用于施加電壓；

局放檢測機構，包括與所述耦合電容連接的阻抗輸入單元以及與所述阻抗輸入單元連接的局放分析儀，用于檢測局部放電量的對比和參考；

氣體絕緣機構，包括密閉的套管模型和與所述套管模型連通的充氣組件，所述套管模型內具有與所述供電機構連接的模擬放電缺陷的電極，所述充氣組件用于朝向所述套管模型內充入設定壓力的絕緣氣體，所述密閉套管模型上還具有透明觀察窗；

光譜采集分析機構，包括與所述透明觀察窗連接的夾具、固定在所述夾具上且與所述缺陷電極對應的探頭、與所述探頭連接的光纖、與所述光纖連通的光譜儀以及與所述光譜儀連通的上位機；

其中，所述光譜儀用于檢測所述缺陷電極放電時光譜的粒子種類、譜線類型、譜段范圍和光譜強度，所述上位機根據所述光譜儀的檢測結果確定放電的類型或者嚴重程度。

在一些實施例中，所述局放分析儀為多通道數字式局部放電綜合分析儀。

在一些實施例中，所述充氣組件包括與所述套管模型通過管路連通的實驗氣瓶、與所述實驗氣瓶連接的閥門以及設置在連通管路上的氣壓表。

在一些實施例中，所述實驗氣瓶內存儲的氣體為SF₆氣體。

在一些實施例中，所述電極所模擬的缺陷包括尖端缺陷、懸浮缺陷、微粒缺陷或沿面缺陷。

在一些實施例中，所述電極的材料為鐵、不銹鋼、鋁、銅或者合金。

在一些實施例中，所述光譜儀的檢測波長范圍為200-11000nm，光譜分辨率為1nm。

在一些實施例中，所述夾具包括遮光板、固定在所述遮光板中間的固定座、固定在所述固定座上并朝向相反的方向延伸的伸縮桿以及與兩所述伸縮桿的自由端連接的卡板；