CN110703062A - 特高频局部放电在线监测系统 - Google Patents

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CN110703062A CN201911147885.7A CN201911147885A CN110703062A CN 110703062 A CN110703062 A CN 110703062A CN 201911147885 A CN201911147885 A CN 201911147885A CN 110703062 A CN110703062 A CN 110703062A
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常少辉
王涛
袁炎
蔡博
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Abstract

本发明公开了一种特高频局部放电在线监测系统，用于气体绝缘组合电器，包含：若干特高频传感器，所述若干特高频传感器设置在气体绝缘组合电器的壳体上；若干噪声传感器，所述若干噪声传感器分布设置在气体绝缘组合电器的壳体外部，用于获取环境噪声；若干数据采集装置，所述每个数据采集装置的输入端分别与多个所述特高频传感器和一个噪声传感器相连；监控主机，所述监控主机获取并监控所述数据采集装置发送的监测数据。本发明既能保证对GIS监测的全面覆盖，又能保证监测数据的采集和传输的稳定性，还能够通过灵活的布置，实现成本的节约。

Description

特高频局部放电在线监测系统
技术领域
本发明涉及输配电设备的运行安全监控技术，特别涉及一种特高频局部放电在线监测系统。
背景技术
气体绝缘开关（GIS，gas insulated switchgear），又称气体绝缘组合电器，作为电力系统中最重要的设备之一，肩负着控制和保护的双重任务，局部放电故障是GIS常见的故障类型，如果在运行过程中发生故障又得不到及时的处理，将有可能给电网带来严重的危害。
现实使用场景中，很多GIS并未安装局部放电监测传感器，或者，有的GIS设备的内部未安装相关传感器，从而导致无法及时获得最准确的故障信息；而现有技术中的局部放电监测传感器，采用内置安装时，则需要对GIS表面开孔或改造人孔/手孔/排油阀等，安全性要求很高，绝大多数传感器都并不能很好满足要求，反而破坏了GIS的内部电场，增加了新的安全隐患；而采用外置安装时，传感器会受现场环境制约，如某些带金属屏蔽的绝缘盆子处无法使用外置式传感器，并且，外置安装的传感器其探测精度不够，易受外部干扰，信号传播衰减较大。
发明内容
根据本发明实施例，提供了一种特高频局部放电在线监测系统，用于气体绝缘组合电器，包含：
若干特高频传感器，所述若干特高频传感器设置在气体绝缘组合电器的壳体上；
若干噪声传感器，所述若干噪声传感器分布设置在气体绝缘组合电器的壳体外部，用于获取环境噪声；
若干数据采集装置，所述每个数据采集装置的输入端分别与多个所述特高频传感器和一个噪声传感器相连；
监控主机，所述监控主机获取并监控所述数据采集装置发送的监测数据。
进一步，特高频传感器设置在气体绝缘组合电器壳体的内部或外部。
进一步，特高频传感器设置在气体绝缘组合电器壳体的内部时，所述特高频传感器的天线深入气体绝缘组合电器的内部。
进一步，气体绝缘组合电器的每个间隔都设有多个特高频传感器。
进一步，每台数据采集装置与相连的若干特高频传感器距离不大于20米，所述的若干数据采集装置的输出端连接所述监控主机。
进一步，还包含：光纤交换机，当所述每台数据采集装置与相连的若干特高频传感器距离大于20米时，所述光纤交换机的输入端连接多台数据采集装置，所述光纤交换机的输出端连接所述监控主机。
进一步，数据采集装置连接特高频传感器和噪声传感器的数量不大于32。
进一步，数据采集装置从若干特高频传感器获取的参数包含：放电幅值、放电相位、放电次数、放电率。
进一步，数据采集装置的监测频率范围为500~1500MHz。
进一步，数据采集装置可固定安装于机柜或安装于便携式工业手提箱中。
根据本发明实施例的特高频局部放电在线监测系统，既能保证对GIS监测的全面覆盖，又能保证监测数据的采集和传输的稳定性，还能够通过灵活的布置，实现成本的节约。
要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并 且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。
附图说明
图1为根据本发明实施例特高频局部放电在线监测系统的原理示意图；
图2为根据本发明实施例特高频局部放电在线监测系统的巡检原理示意图；
图3为图1、2中特高频传感器设置在GIS壳体内部的原理图；
图4为图1、2中特高频传感器设置在GIS壳体外部的原理图。
具体实施方式
以下将结合附图，详细描述本发明的优选实施例，对本发明做进一步阐述。
首先，将结合图1~4描述根据本发明实施例的特高频局部放电在线监测系统，用于GIS，也可以用于诸如GIL等，应用场景很广。
如图1~2所示，本发明实施例的特高频局部放电在线监测系统，具有若干特高频传感器1、若干噪声传感器（图中未示出）、若干数据采集装置3、监控主机4。
具体地，如图3、4所示，若干特高频传感器1设置在气体绝缘组合电器的壳体上，采用特高频法测局部放电具有抗干扰能力强，信号传播衰减小的优点。在本实施例中，气体绝缘组合电器的每个间隔都设有多个特高频传感器1，能够对不同部位的局部放电进行有效监测。
进一步，如图3、4所示，特高频传感器1设置在气体绝缘组合电器壳体的内部或外部。当特高频传感器1设置在气体绝缘组合电器壳体的内部时，特高频传感器1的天线深入气体绝缘组合电器的内部，既能够探测局部放电，又不破坏气体绝缘组合电器的内部的电场分布。
具体地，如图1、2所示，若干噪声传感器分布设置在气体绝缘组合电器的壳体外部，用于获取环境噪声，在数据分析时作为背景信号进行对比。
具体地，如图1、2所示，每个数据采集装置3的输入端分别与多个特高频传感器1和一个噪声传感器相连，数据采集装置3的输出端连接监控主机4。数据采集装置3中设有检波降频电路、高速采样电路、数据处理缓存电路等，并预设达到采集触发条件的局放脉冲信号的幅值、相位、频次、周波序列等特征量，以采样特高频传感器1所探测的数据，据此，数据采集装置3采集的数据包含：放电幅值、放电相位、放电次数、放电率。在本实施例中，数据采集装置3的监测频率范围为500~1500MHz。
进一步，由于数据采集装置3的采集通道最高可扩展至32，因此，数据采集装置3连接特高频传感器和噪声传感器的数量不大于32。
进一步，为了便于数据传输的稳定性，一般每台数据采集装置3与相连的特高频传感器1距离不大于20米。当每台数据采集装置3与相连的若干特高频传感器1距离大于20米时，则需要增设光纤交换机5，如图1所示，采用分布式安装方法，并将各数据采集装置3接入光纤交换机5，再由光纤交换机5统一将数据信号输出至监控主机4，既保证了数据传输的稳定性，又提升了效率，降低了成本。
进一步，如图1所示，数据采集装置3可固定安装于机柜，如图2所示，也可以安装于便携式工业手提箱中，通过移动式巡检，逐个接入特高频传感器1的接口，降低了成本。
具体地，如图1、2所示，监控主机4获取并监控数据采集装置3发送的监测数据。
当使用时，如图1、2所示，本发明实施例的特高频局部放电在线监测系统，既可以通过机柜内的数据采集装置3实现持续监测，又可以通过手提箱中的数据采集装置3通过移动式巡检，完成对GIS各个间隔及母线的数据提取和监测。
以上，参照图1~4描述了根据本发明实施例的特高频局部放电在线监测系统，既能保证对GIS监测的全面覆盖，又能保证监测数据的采集和传输的稳定性，还能够通过灵活的布置，实现成本的节约。
需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种特高频局部放电在线监测系统，用于气体绝缘组合电器，其特征在于，包含：
若干特高频传感器，所述若干特高频传感器设置在气体绝缘组合电器的壳体上；
若干噪声传感器，所述若干噪声传感器分布设置在气体绝缘组合电器的壳体外部，用于获取环境噪声；
若干数据采集装置，所述每个数据采集装置的输入端分别与多个所述特高频传感器和一个噪声传感器相连；
监控主机，所述监控主机获取并监控所述数据采集装置发送的监测数据。
2.如权利要求1所述特高频局部放电在线监测系统，其特征在于，所述特高频传感器设置在气体绝缘组合电器壳体的内部或外部。
3.如权利要求2所述特高频局部放电在线监测系统，其特征在于，所述特高频传感器设置在气体绝缘组合电器壳体的内部时，所述特高频传感器的天线深入气体绝缘组合电器的内部。
4.如权利要求1或2所述特高频局部放电在线监测系统，其特征在于，所述气体绝缘组合电器的每个间隔都设有多个特高频传感器。
5.如权利要求1所述特高频局部放电在线监测系统，其特征在于，所述每台数据采集装置与相连的若干特高频传感器距离不大于20米，所述的若干数据采集装置的输出端连接所述监控主机。
6.如权利要求1所述特高频局部放电在线监测系统，其特征在于，还包含：光纤交换机，当所述每台数据采集装置与相连的若干特高频传感器距离大于20米时，所述光纤交换机的输入端连接多台数据采集装置，所述光纤交换机的输出端连接所述监控主机。
7.如权利要求1所述特高频局部放电在线监测系统，其特征在于，所述数据采集装置连接特高频传感器和噪声传感器的数量不大于32。
8.如权利要求1所述特高频局部放电在线监测系统，其特征在于，所述数据采集装置从若干特高频传感器获取的参数包含：放电幅值、放电相位、放电次数、放电率。
9.如权利要求8所述特高频局部放电在线监测系统，其特征在于，所述数据采集装置的监测频率范围为500~1500MHz。
10.如权利要求1所述特高频局部放电在线监测系统，其特征在于，所述数据采集装置可固定安装于机柜或安装于便携式工业手提箱中。
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