CN112711023A - Gis内部遗留物检测方法 - Google Patents

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李渊
康钧
吴对平
沈洁
王生富
王生杰
谢艳丽
李军浩
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Xian Jiaotong University
Electric Power Research Institute of State Grid Qinghai Electric Power Co Ltd
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Xian Jiaotong University
Electric Power Research Institute of State Grid Qinghai Electric Power Co Ltd
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    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/04—Systems determining presence of a target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
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Abstract

公开了GIS内部遗留物检测方法，方法包括：在待检测的GIS外壳并列布置振动传感器和超声波传感器，所述超声波传感器与所述振动传感器间隔预定距离，运行待检测的GIS，振动传感器采集振动信号以及超声波传感器采集超声波信号，所述振动信号和超声波信号输入示波器，当超声波信号大于2倍背景信号且振动信号存在2kHz以上的高频分量时，判定所述GIS内部存在遗留物。

Description

GIS内部遗留物检测方法
技术领域
本公开属于高电压与绝缘技术领域，特别是一种GIS内部遗留物检测方法。
背景技术
气体绝缘组合电器(Gas Insulated Switchgear，GIS)是电网的关键设备，由于其具有体积紧凑、可靠性高的有点，近年来在现场得到了广泛应用。GIS的各种试验是保证其质量可靠性的关键环节。对于GIS而言，当在厂家制造完毕，在现场组装并投入运行。目前GIS的规模越来越大，现场组装环节越来越多，近年来发生了多起在GIS现场组装环节出现螺栓、手电筒等内部遗留物。这种内部遗留物具有尺度大、常规试验不易发现的特点。其与微小金属微粒不同，遗留物不会向绝缘子移动，而是在原理轻微摆动，长时间的存在会导致外壳内绝缘层磨损，影响设备绝缘。
目前针对GIS内部自由金属微粒的检测采用工频耐压试验可有效检出，对于高压电电极金属尖端采用冲击试验能够有效检出，但对于内部遗留物，尚无有效的装置进行检测。
在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本公开的目的在于提出一种GIS内部遗留物检测方法。为实现上述目的，本公开提供以下技术方案：
一种GIS内部遗留物检测方法，包括如下步骤：
在待检测的GIS外壳并列布置振动传感器和超声波传感器，所述超声波传感器与所述振动传感器间隔预定距离，
运行待检测的GIS，振动传感器采集振动信号以及超声波传感器采集超声波信号，所述振动信号和超声波信号输入示波器，
当超声波信号大于2倍背景信号且振动信号存在2kHz以上的高频分量时，判定所述GIS内部存在遗留物。
所述的方法中，所述背景信号为超声波信号平均值。
所述的方法中，所述振动传感器的频带范围为0kHz-4kHz。
所述的方法中，所述超声波传感器的频带范围为20kHz-80kHz。
所述的方法中，所述示波器的采样率为2GHz，带宽300MHz。
所述的方法中，所述预定距离相关于所述振动信号的波长和/或所述超声波信号的波长。
所述的方法中，所述预定距离处于0.1-6厘米之间。
所述的方法中，存在遗留物时，发出警示信息。
与现有技术相比，本公开带来的有益效果为：
本公开实现了GIS运行中即可对其内部是否存在遗留物进行检测和判断，检测精度高，避免了误报，显著提高了效能。
附图说明
通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本公开各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本公开的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
在附图中：
图1是本公开一个实施例的步骤示意图；
图2是本公开一个实施例的现场检测示意图。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的具体实施例。虽然附图中显示了本公开的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本公开的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本公开的范围。本公开的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
为便于对本公开实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。
为了更好地理解，如图1至图2所示，一种GIS内部遗留物检测方法包括以下步骤：
一种GIS内部遗留物检测方法，包括如下步骤：
在待检测的GIS外壳1并列布置振动传感器3和超声波传感器4，所述超声波传感器4与所述振动传感器3间隔预定距离，
运行待检测的GIS，振动传感器3采集振动信号以及超声波传感器4采集超声波信号，所述振动信号和超声波信号输入示波器5，
当超声波信号大于2倍背景信号且振动信号存在2kHz以上的高频分量时，判定所述GIS内部存在遗留物2。
所述的方法的优选实施方式中，所述背景信号为超声波信号平均值。
所述的方法的优选实施方式中，所述振动传感器3的频带范围为0kHz-4kHz。
所述的方法的优选实施方式中，所述超声波传感器4的频带范围为 20kHz-80kHz。
所述的方法的优选实施方式中，所述示波器5的采样率为2GHz，带宽 300MHz。
所述的方法的优选实施方式中，所述预定距离相关于所述振动信号的波长和 /或所述超声波信号的波长。
所述的方法的优选实施方式中，所述预定距离处于0.1-6厘米之间。
所述的方法的优选实施方式中，存在遗留物2时，发出警示信息。
为了进一步理解本发明，如图2所示，在被试GIS外壳1布置机械振动传感器3和超声波传感器4；机械振动传感器3和超声波传感器4测量得到的信号送入示波器5进行采集显示；同时在被试GIS运行时检测机械振动信号的超声波信号，根据检测到的机械振动信号和超声波信号进行内部是否存在遗留物 2的判断。优选的，当超声信号大于2倍背景信号且机械振动信号存在2kHz以上的高频分量时，判定此时GIS内部存在遗留物2。
优选的所述机械振动传感器3的频带范围为0kHz-4kHz，所属超声波传感器 4的频带范围为20kHz-80kHz，所述高速示波器5的采样率为2GHz，带宽 300MHz。
本发明的一个实施例中，在GIS运行时，将机械振动传感器3和超声波传感器4放置在被测GIS外壳1上，两个传感器并列尽量靠近放置在被测GIS 的同一区域。两路信号接入示波器5进行机械振动信号和超声波信号的检测，根据检测到的信号进行内部是否存在遗留物2的判定。当超声信号大于2倍背景信号且机械振动信号存在2kHz以上的高频分量时，判定此时GIS内部存在遗留物 2。如只存在单一超声信号或机械振动信号，则可能是其他类型缺陷，不足以判定是内部遗留物2。本方法充分利用机械振动检测和超声波检测各自的优点，即当存在内部遗留物2时，由于遗留物2在电流磁场作用下会摆动，此时会引发超过2kHz的机械振动信号。同时由于摆动存在于高压引发的电场中，又会引发超声波局放信号。
在一个实施方式中，如图1所示，振动传感器3设在所述GIS外壳1以采集振动信号；超声波传感器4设在所述GIS外壳1且与所述振动传感器3并列布置以采集超声波信号，所述超声波传感器4与所述振动传感器3间隔预定距离，示波器5连接所述振动传感器3和超声波传感器4以接收所述振动信号和超声波信号，所述示波器5包括判断单元6和发出警示的警示单元7。
在GIS内部一旦存在遗留物2，其在电流磁场的作用下会发生摆动，此时会产生机械振动信号和超声波信号，通过这两种信号的联合检测可对此类缺陷进行准确分析。如采用单一检测，则难以明确缺陷类型，产生误报。对同一检测位置同时采用机械振动和超声波传感器4进行信号的检测，并根据两类信号的检测结果进行内部是否存在遗留物2的判断。判断单元6包括单片机，所述警示单元7 包括蜂鸣器或LED灯。
尽管以上结合附图对本公开的实施方案进行了描述，但本公开并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本公开权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (8)

1.一种GIS内部遗留物检测方法，包括以下步骤：
在待检测的GIS外壳并列布置振动传感器和超声波传感器，所述超声波传感器与所述振动传感器间隔预定距离，
运行待检测的GIS，振动传感器采集振动信号以及超声波传感器采集超声波信号，所述振动信号和超声波信号输入示波器，
当超声波信号大于2倍背景信号且振动信号存在2kHz以上的高频分量时，判定所述GIS内部存在遗留物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，优选的，所述背景信号为超声波信号平均值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述振动传感器的频带范围为0kHz-4kHz。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述超声波传感器的频带范围为20kHz-80kHz。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述示波器的采样率为2GHz，带宽300MHz。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定距离相关于所述振动信号的波长和/或所述超声波信号的波长。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定距离处于0.1-6厘米之间。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，存在遗留物时，发出警示信息。
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