CN110687406A - Gil设备单元特高频信号衰减量测试平台及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种GIL设备单元特高频信号衰减量测试平台，包括若干形态试验单元、特高脉冲信号发生器和局部放电监测系统；形态试验单元包括第一直筒I型形态试验单元、L型形态试验单元、T型形态试验单元、第二直筒I型形态试验单元；形态试验单元包括GIL单元，GIL单元中的母线筒外壳设置有内置式特高频局部放电传感器；本测试平台的特高脉冲信号发生器按需接入形态试验单元的内置式特高频局部放电传感器，通过局部放电监测系统记录各形态试验单元的内置式特高频局部放电传感器的输出响应并保存图谱信息。本装置可根据试验结果获得特高频信号的衰减量，合理制定出现场传感器的布置原则，可有效提高内置式特高频局部放电传感器的预警能力。

Description

GIL设备单元特高频信号衰减量测试平台及其试验方法

技术领域

本发明涉及变电技术领领域，尤其涉及一种GIL设备单元特高频信号衰减量测试平台及其试验方法。

背景技术

GIL设备具有输送容量大、传输损耗小、部件模块化、环境友好、适用于复杂地形等优点，GIL设备得到广泛应用。由于GIL设备采用全金属封闭结构，无法利用外置式超/特高频局放检测法掌握GIL设备的绝缘状态。采用内置式超/特高频局放检测法是现场判断GIL设备绝缘状态的重要手段，但目前缺少GIL设备内置式超/特高频局放传感器的布置原则，局放厂家及设计运行单位均无法掌握特高频信号在GIL设备的衰减量，目前，现场存在GIL设备内置式传感器布置不合理导致传感器无法检测故障信号的问题。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种GIL设备单元特高频信号衰减量测试平台及其试验方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：GIL设备单元特高频信号衰减量测试平台，包括若干形态试验单元、特高脉冲信号发生器和局部放电监测系统；所述形态试验单元包括第一直筒I型形态试验单元、L型形态试验单元、T型形态试验单元、第二直筒I型形态试验单元；所述第一直筒I型形态试验单元、L型形态试验单元、T型形态试验单元三个形态试验单元中，每个形态试验单元包括3个GIL单元，分别为依次连接的第一GIL单元、第二GIL单元和第三GIL单元；每个GIL单元包括母线筒、GIL导电杆、三支柱绝缘子和触头座配件，所述GIL导电杆位于所述母线筒内，所述三支柱绝缘子安装在所述GIL导电杆上，所述GIL导电杆一端安装有触头座配件，GIL导电杆另一端的端部安装在相邻的触头座配件上；所述第一GIL单元中的母线筒外壳设置有第一内置式特高频局部放电传感器和第二内置式特高频局部放电传感器，所述第一内置式特高频局部放电传感器与所述特高脉冲信号发生器连接作为信号注入源；所述第二GIL单元中的母线筒外壳设置有第三内置式特高频局部放电传感器；所述第三GIL单元中的母线筒外壳设置有第四内置式特高频局部放电传感器；所述第二直筒I型形态试验单元包括母线筒和设置在母线筒外壳的第五内置式特高频局部放电传感器；本测试平台的特高脉冲信号发生器按需先后接入形态试验单元的所述第一内置式特高频局部放电传感器或所述第五内置式特高频局部放电传感器，通过所述局部放电监测系统记录各形态试验单元的内置式特高频局部放电传感器的输出响应并保存图谱信息。

所述第一直筒I型形态试验单元中，所述第二GIL单元与所述第三GIL单元之间通过母线筒的法兰处设置有盆式绝缘子。此结构的设置，便于开展特高频信号经过盆式绝缘子衰减量的测量。

所述L型形态试验单元还包括转角单元，所述转角单元内部设有L型导电杆及触头座配件，所述转角单元安装于所述第一GIL单元与所述第二GIL单元之间；所述L型导电杆一端通过所述触头座配件与所述第一GIL单元中的GIL导电杆相接，所述L型导电杆另一端通过所述触头座配件与所述第二GIL单元中的GIL导电杆相接。此结构的设置，便于开展特高频信号经过一个转角单元衰减量的测量。

所述T型形态试验单元还包括三通单元，所述三通单元内部设有T型导电杆及触头座配件，所述三通单元的三个端口分别与所述第一GIL单元、所述第二GIL单元、所述第三GIL单元相连；所述T型导电杆的三端分别通过所述触头座配件与三个GIL导电杆相接。此结构的设置，便于开展特高频信号经过一个三通单元衰减量的测量。

所述第二直筒I型形态试验单元的长度大于36m，并且小于60m。此结构的设置，便于开展特高频信号经过单位长度GIL母线管衰减量的测量。

基于GIL设备单元特高频信号衰减量测试平台的试验方法，针对第一直筒I型形态试验单元、L型形态试验单元、T型形态试验单元进行试验，包括如下步骤：

步骤一、完成局部放电监测系统调试，确保系统通讯正常，滤掉影响试验的干扰和背景信号；

步骤二、首先进行第一直筒I型形态试验单元测试，进行第一直筒I型试验时，应考虑两种连接情况分别进行试验，情况一为第二GIL单元与第三GIL单元之间通过母线筒的法兰处设置有盆式绝缘子，情况二为第二GIL单元与第三GIL单元之间通过母线筒的法兰直接连接；

步骤三、在第一内置式特高频局部放电传感器、第二内置式特高频局部放电传感器、第三内置式特高频局部放电传感器、第四内置式特高频局部放电传感器处分别安装作为对比标准的第一个厂家的传感器，将特高脉冲信号发生器与第一内置式特高频局部放电传感器处的传感器可靠连接；

步骤四、打开特高脉冲信号发生器，从第一内置式特高频局部放电传感器处进行脉冲注入，输出电压分别为10V、20V、30V、40V、50V、60V、70V、80V、90V、100V，频率为50Hz，分别记录不同电压下第二内置式特高频局部放电传感器、第三内置式特高频局部放电传感器、第四内置式特高频局部放电传感器的输出响应值Ni，并保存图谱；测试完成后，进行传感器更换，将第二内置式特高频局部放电传感器、第三内置式特高频局部放电传感器、第四内置式特高频局部放电传感器更换成作为对比标准的第二个厂家的传感器，第一内置式特高频局部放电传感器不做更换，重复步骤四，直至测试完所有厂家的传感器，转至步骤五；其中，i为测试传感器标记，第二内置式特高频局部放电传感器标记为N2、第三内置式特高频局部放电传感器标记为N3、第四内置式特高频局部放电传感器标记为N4；

步骤五、改变试验状态，在L型形态试验单元、T型形态试验单元分别进行步骤四的操作，若完成所有试验状态，转步骤六；

步骤六、完成形态试验单元试验，切断设备电源；

步骤七、对比第二内置式特高频局部放电传感器与第三内置式特高频局部放电传感器的输出响应值，或者对比第二内置式特高频局部放电传感器与第四内置式特高频局部放电传感器的输出响应值，获得特高脉冲信号经过一个三支柱绝缘子、一个转角单元、一个三通单元的衰减量，对比带盆式绝缘子与不带盆式绝缘子两种状态第四内置式特高频局部放电传感器的输出响应值可获取一个盆式绝缘子衰减量。

基于GIL设备单元特高频信号衰减量测试平台的试验方法，针对第一直筒I型形态试验单元、第二直筒I型形态试验单元进行试验，包括如下步骤：

步骤一、完成局部放电监测系统调试，确保系统通讯正常，滤掉影响试验的干扰信号；

步骤二、将第一直筒I型形态试验单元、第二直筒I型形态试验单元接入测试平台；

步骤三，打开特高脉冲信号发生器，从第一内置式特高频局部放电传感器处进行脉冲注入，输出电压分别为10V、20V、30V、40V、50V、60V、70V、80V、90V、100V，频率为50Hz，分别记录不同电压下第四内置式特高频局部放电传感器的输出响应值N4和第五内置式特高频局部放电传感器的输出响应值N5，并保存图谱；

步骤四、完成形态试验单元试验，切断设备电源；

步骤五、对比第四内置式特高频局部放电传感器的输出响应值与第五内置式特高频局部放电传感器的输出响应值，获得特高脉冲信号经过单位长度GIL母线筒的衰减量。

与现有技术对比，本发明的优点在于：本装置可方便利用I型、L型、T型试验单元，采用特高频脉冲信号发生器与一个局部放电传感器连接作为信号注入源，使用局放监测系统对其它局部放电传感器的输出响应进行测试记录，试验获取特高频信号经过三支柱绝缘子、盆式绝缘子、转角单元、三通单元、单位长度的衰减量，根据试验结果合理制定出现场内置式局部放电传感器的布置原则，可有效提高内置式特高频局部放电传感器的预警能力，提高内置式局部放电传感器的报警准确性，准确获取GIL设备典型单元特高频信号衰减量。

附图说明

图1为本发明实施例第一直筒I型形态试验单元的结构示意图；

图2为本发明实施例L型形态试验单元的结构示意图；

图3为本发明实施例T型形态试验单元的结构示意图；

图4为本发明实施例第二直筒I型形态试验单元的结构示意图；

图5为本发明实施例GIL单元的局部结构示意图。

图中附图标记含义：1、第一GIL单元；2、第二GIL单元；3、第三GIL单元；4、母线筒；5、GIL导电杆；6、三支柱绝缘子；7、第一内置式特高频局部放电传感器；8、第二内置式特高频局部放电传感器；9、第三内置式特高频局部放电传感器；10、第四内置式特高频局部放电传感器；11、第五内置式特高频局部放电传感器；12、转角单元；13、三通单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

实施例

参阅图1至图5，为一种GIL设备单元特高频信号衰减量测试平台，包括若干形态试验单元、特高脉冲信号发生器和局部放电监测系统；形态试验单元包括第一直筒I型形态试验单元、L型形态试验单元、T型形态试验单元、第二直筒I型形态试验单元；第一直筒I型形态试验单元、L型形态试验单元、T型形态试验单元三个形态试验单元中，每个形态试验单元包括3个GIL单元，分别为依次连接的第一GIL单元1、第二GIL单元2和第三GIL单元3；每个GIL单元包括母线筒4、GIL导电杆5、三支柱绝缘子6和触头座配件，GIL导电杆5位于母线筒4内，三支柱绝缘子6安装在GIL导电杆5上，GIL导电杆5一端安装有触头座配件，GIL导电杆5另一端的端部安装在相邻的触头座配件上；第一GIL单元1中的母线筒4外壳设置有第一内置式特高频局部放电传感器7和第二内置式特高频局部放电传感器8，第一内置式特高频局部放电传感器7与特高脉冲信号发生器连接作为信号注入源；第二GIL单元2中的母线筒4外壳设置有第三内置式特高频局部放电传感器9；第三GIL单元3中的母线筒4外壳设置有第四内置式特高频局部放电传感器10；第二直筒I型形态试验单元包括母线筒4和设置在母线筒4外壳的第五内置式特高频局部放电传感器11；本测试平台的特高脉冲信号发生器按需先后接入形态试验单元的第一内置式特高频局部放电传感器7或第五内置式特高频局部放电传感器11，通过局部放电监测系统记录各形态试验单元的内置式特高频局部放电传感器的输出响应并保存图谱信息。比对各传感器输出响应，获得特高脉冲信号经过一个三支柱绝缘子6、一个转角单元12、一个三通单元13、单位长度GIL母线管的衰减量。

第一直筒I型形态试验单元中，第二GIL单元2与第三GIL单元3之间通过母线筒4的法兰处设置有盆式绝缘子。

L型形态试验单元还包括转角单元12，转角单元12内部设有L型导电杆及触头座配件，转角单元12安装于第一GIL单元1与第二GIL单元2之间；L型导电杆一端通过触头座配件与第一GIL单元1中的GIL导电杆5相接，L型导电杆另一端通过触头座配件与第二GIL单元2中的GIL导电杆5相接。此结构的设置，便于开展特高频信号经过一个转角单元12衰减量的测量。

T型形态试验单元还包括三通单元13，三通单元13内部设有T型导电杆及触头座配件，三通单元13的三个端口分别与第一GIL单元1、第二GIL单元2、第三GIL单元3相连；T型导电杆的三端分别通过触头座配件与三个GIL导电杆5相接。此结构的设置，便于开展特高频信号经过一个三通单元13衰减量的测量。

第二直筒I型形态试验单元的长度大于36m，并且小于60m。此结构的设置，便于开展特高频信号经过单位长度GIL母线管衰减量的测量。

基于GIL设备单元特高频信号衰减量测试平台的试验方法，针对第一直筒I型形态试验单元、L型形态试验单元、T型形态试验单元进行试验，包括如下步骤：

步骤一、完成局部放电监测系统调试，确保系统通讯正常，滤掉影响试验的干扰和背景信号；

步骤二、首先进行第一直筒I型形态试验单元测试，进行第一直筒I型试验时，应考虑两种连接情况分别进行试验，情况一为第二GIL单元2与第三GIL单元3之间通过母线筒4的法兰处设置有盆式绝缘子，情况二为第二GIL单元2与第三GIL单元3之间通过母线筒4的法兰直接连接；

步骤三、在第一内置式特高频局部放电传感器7、第二内置式特高频局部放电传感器8、第三内置式特高频局部放电传感器9、第四内置式特高频局部放电传感器10处分别安装作为对比标准的第一个厂家的传感器，将特高脉冲信号发生器与第一内置式特高频局部放电传感器7处的传感器可靠连接；

步骤四、打开特高脉冲信号发生器，从第一内置式特高频局部放电传感器7处进行脉冲注入，输出电压分别为10V、20V、30V、40V、50V、60V、70V、80V、90V、100V，频率为50Hz，分别记录不同电压下第二内置式特高频局部放电传感器8、第三内置式特高频局部放电传感器9、第四内置式特高频局部放电传感器10的输出响应值Ni，并保存图谱；测试完成后，进行传感器更换，将第二内置式特高频局部放电传感器8、第三内置式特高频局部放电传感器9、第四内置式特高频局部放电传感器10更换成作为对比标准的第二个厂家的传感器，第一内置式特高频局部放电传感器7不做更换，重复步骤四，直至测试完所有厂家的传感器，转至步骤五；其中，i为测试传感器标记，第二内置式特高频局部放电传感器8标记为N2、第三内置式特高频局部放电传感器9标记为N3、第四内置式特高频局部放电传感器10标记为N4；

步骤五、改变试验状态，在L型形态试验单元、T型形态试验单元分别进行步骤四的操作，若完成所有试验状态，转步骤六；

步骤六、完成形态试验单元试验，切断设备电源；

步骤七、对比第二内置式特高频局部放电传感器8与第三内置式特高频局部放电传感器9的输出响应值，或者对比第二内置式特高频局部放电传感器8与第四内置式特高频局部放电传感器10的输出响应值，获得特高脉冲信号经过一个三支柱绝缘子6、一个转角单元12、一个三通单元13的衰减量，对比带盆式绝缘子与不带盆式绝缘子两种状态第四内置式特高频局部放电传感器10的输出响应值可获取一个盆式绝缘子衰减量。

基于GIL设备单元特高频信号衰减量测试平台的试验方法，针对第一直筒I型形态试验单元、第二直筒I型形态试验单元进行试验，包括如下步骤：

步骤一、完成局部放电监测系统调试，确保系统通讯正常，滤掉影响试验的干扰信号；

步骤二、将第一直筒I型形态试验单元、第二直筒I型形态试验单元接入测试平台；

步骤三，打开特高脉冲信号发生器，从第一内置式特高频局部放电传感器7处进行脉冲注入，输出电压分别为10V、20V、30V、40V、50V、60V、70V、80V、90V、100V，频率为50Hz，分别记录不同电压下第四内置式特高频局部放电传感器10的输出响应值N4和第五内置式特高频局部放电传感器11的输出响应值N5，并保存图谱；

步骤四、完成形态试验单元试验，切断设备电源；

步骤五、对比第四内置式特高频局部放电传感器10的输出响应值与第五内置式特高频局部放电传感器11的输出响应值，获得特高脉冲信号经过单位长度GIL母线筒4的衰减量。

本实施例中，触头座配件、盆式绝缘子、特高脉冲信号发生器和局部放电监测系统均属于本领域常规配件，因此不展开阐述。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (7)

1.GIL设备单元特高频信号衰减量测试平台，其特征在于：包括若干形态试验单元、特高脉冲信号发生器和局部放电监测系统；所述形态试验单元包括第一直筒I型形态试验单元、L型形态试验单元、T型形态试验单元、第二直筒I型形态试验单元；所述第一直筒I型形态试验单元、L型形态试验单元、T型形态试验单元三个形态试验单元中，每个形态试验单元包括3个GIL单元，分别为依次连接的第一GIL单元、第二GIL单元和第三GIL单元；每个GIL单元包括母线筒、GIL导电杆、三支柱绝缘子和触头座配件，所述GIL导电杆位于所述母线筒内，所述三支柱绝缘子安装在所述GIL导电杆上，所述GIL导电杆一端安装有触头座配件，GIL导电杆另一端的端部安装在相邻的触头座配件上；所述第一GIL单元中的母线筒外壳设置有第一内置式特高频局部放电传感器和第二内置式特高频局部放电传感器，所述第一内置式特高频局部放电传感器与所述特高脉冲信号发生器连接作为信号注入源；所述第二GIL单元中的母线筒外壳设置有第三内置式特高频局部放电传感器；所述第三GIL单元中的母线筒外壳设置有第四内置式特高频局部放电传感器；所述第二直筒I型形态试验单元包括母线筒和设置在母线筒外壳的第五内置式特高频局部放电传感器；本测试平台的特高脉冲信号发生器按需先后接入形态试验单元的所述第一内置式特高频局部放电传感器或所述第五内置式特高频局部放电传感器，通过所述局部放电监测系统记录各形态试验单元的内置式特高频局部放电传感器的输出响应并保存图谱信息。

2.根据权利要求1所述的GIL设备单元特高频信号衰减量测试平台，其特征在于：所述第一直筒I型形态试验单元中，所述第二GIL单元与所述第三GIL单元之间通过母线筒的法兰处设置有盆式绝缘子。

3.根据权利要求1所述的GIL设备单元特高频信号衰减量测试平台，其特征在于：所述L型形态试验单元还包括转角单元，所述转角单元内部设有L型导电杆及触头座配件，所述转角单元安装于所述第一GIL单元与所述第二GIL单元之间；所述L型导电杆一端通过所述触头座配件与所述第一GIL单元中的GIL导电杆相接，所述L型导电杆另一端通过所述触头座配件与所述第二GIL单元中的GIL导电杆相接。

4.根据权利要求1所述的GIL设备单元特高频信号衰减量测试平台，其特征在于：所述T型形态试验单元还包括三通单元，所述三通单元内部设有T型导电杆及触头座配件，所述三通单元的三个端口分别与所述第一GIL单元、所述第二GIL单元、所述第三GIL单元相连；所述T型导电杆的三端分别通过所述触头座配件与三个GIL导电杆相接。

5.根据权利要求1所述的GIL设备单元特高频信号衰减量测试平台，其特征在于：所述第二直筒I型形态试验单元的长度大于36m，并且小于60m。

6.基于GIL设备单元特高频信号衰减量测试平台的试验方法，其特征在于，针对第一直筒I型形态试验单元、L型形态试验单元、T型形态试验单元进行试验，包括如下步骤：

步骤一、完成局部放电监测系统调试，确保系统通讯正常，滤掉影响试验的干扰和背景信号；

步骤二、首先进行第一直筒I型形态试验单元测试，进行第一直筒I型试验时，应考虑两种连接情况分别进行试验，情况一为第二GIL单元与第三GIL单元之间通过母线筒的法兰处设置有盆式绝缘子，情况二为第二GIL单元与第三GIL单元之间通过母线筒的法兰直接连接；

步骤三、在第一内置式特高频局部放电传感器、第二内置式特高频局部放电传感器、第三内置式特高频局部放电传感器、第四内置式特高频局部放电传感器处分别安装作为对比标准的第一个厂家的传感器，将特高脉冲信号发生器与第一内置式特高频局部放电传感器处的传感器可靠连接；

步骤四、打开特高脉冲信号发生器，从第一内置式特高频局部放电传感器处进行脉冲注入，输出电压分别为10V、20V、30V、40V、50V、60V、70V、80V、90V、100V，频率为50Hz，分别记录不同电压下第二内置式特高频局部放电传感器、第三内置式特高频局部放电传感器、第四内置式特高频局部放电传感器的输出响应值Ni，并保存图谱；测试完成后，进行传感器更换，将第二内置式特高频局部放电传感器、第三内置式特高频局部放电传感器、第四内置式特高频局部放电传感器更换成作为对比标准的第二个厂家的传感器，第一内置式特高频局部放电传感器不做更换，重复步骤四，直至测试完所有厂家的传感器，转至步骤五；其中，i为测试传感器标记，第二内置式特高频局部放电传感器标记为N2、第三内置式特高频局部放电传感器标记为N3、第四内置式特高频局部放电传感器标记为N4；

步骤五、改变试验状态，在L型形态试验单元、T型形态试验单元分别进行步骤四的操作，若完成所有试验状态，转步骤六；

步骤六、完成形态试验单元试验，切断设备电源；

步骤七、对比第二内置式特高频局部放电传感器与第三内置式特高频局部放电传感器的输出响应值，或者对比第二内置式特高频局部放电传感器与第四内置式特高频局部放电传感器的输出响应值，获得特高脉冲信号经过一个三支柱绝缘子、一个转角单元、一个三通单元的衰减量，对比带盆式绝缘子与不带盆式绝缘子两种状态第四内置式特高频局部放电传感器的输出响应值可获取一个盆式绝缘子衰减量。

7.基于GIL设备单元特高频信号衰减量测试平台的试验方法，其特征在于，针对第一直筒I型形态试验单元、第二直筒I型形态试验单元进行试验，包括如下步骤：

步骤一、完成局部放电监测系统调试，确保系统通讯正常，滤掉影响试验的干扰信号；

步骤二、将第一直筒I型形态试验单元、第二直筒I型形态试验单元接入测试平台；

步骤三，打开特高脉冲信号发生器，从第一内置式特高频局部放电传感器处进行脉冲注入，输出电压分别为10V、20V、30V、40V、50V、60V、70V、80V、90V、100V，频率为50Hz，分别记录不同电压下第四内置式特高频局部放电传感器的输出响应值N4和第五内置式特高频局部放电传感器的输出响应值N5，并保存图谱；

步骤四、完成形态试验单元试验，切断设备电源；

步骤五、对比第四内置式特高频局部放电传感器的输出响应值与第五内置式特高频局部放电传感器的输出响应值，获得特高脉冲信号经过单位长度GIL母线筒的衰减量。

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