CN202256583U - 一种用于gis耐压试验的局部放电监测装置 - Google Patents

一种用于gis耐压试验的局部放电监测装置 Download PDF

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章啸
李军远
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Abstract

本实用新型提供的应用于GIS设备耐压试验过程中的局部放电监测装置，包括可以固定在GIS外壳上的信号获取模块和置于远离耐压试验现场的安全地带的数据分析模块两部分，信号获取模块由超声波传感器及信号处理器组成。超声波传感器全程监测耐压试验过程中局部放电产生的超声信号，信号处理器获取的信号进行初步处理后传送给远端的数据分析模块，数据分析模块进行数据提取、分析、存储并实时显示在显示屏上。试验结束后可以对整个耐压试验过程中超声波信号进行回放，有助于通过比较分析不同耐压阶段超声波信号的特点，准确判断GIS设备是否存在治理问题和安全隐患。

Description

一种用于GIS耐压试验的局部放电监测装置
技术领域
本实用新型涉及一种利用超声波检测原理进行气体绝缘组合电器耐压试验中局部放电监测的装置。
背景技术
气体绝缘组合电器(Gas Insulated Switchgear，GIS)具有绝缘度高、结构紧凑、占地面积小、适应性广、可靠性高的特点，在电力系统的发电厂以及高压变电站中得到了广泛的应用。GIS在工厂整体组装完成以后进行调整试验，在试验合格后，以运输单元的方式运往现场安装。运输过程中的机械振动、撞击等可能导致GIS原件或组装件内紧固件松动或相对位移。安装过程中，在联结、密封等工艺处理方面存在失误，导致电极表面刮伤或安装错位引起电极表面缺陷，空气中悬浮的尘埃、导电微粒杂质和毛刺等在安装现场又难以彻底清理，且难以检查出来，将引发绝缘事故。因此，在GIS安装完成后必须进行严格的现场耐压试验。如电力行业标准DL/T 555-2004所述，在耐压试验过程中，常用到电荷法、甚高频法、超高频法、振动法以及声测法对耐压试验中由于局部放电产生的电、光、声、化学等效应进行监测。各种方法互有优缺点，均在耐压试验中得到了应用。但是，目前还没有专门针对耐压试验过程中局部放电信号监测的专用设备。本实用新型就是针对这一现状对现有的局部放电检测仪做了相应的改进，使其适用于记录GIS设备耐压试验过程中的局部放电信号。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供了一种基于超声波检测原理进行GIS耐压试验中局部放电监测的装置。对现有的局部放电检测仪做了很大的改进，从而实现了在GIS耐压试验过程中对局部放电的实时监测。
本实用新型提供的GIS耐压试验局部放电监测装置，由信号获取模块和数据分析模块两部分构成。其特征在于，所述的信号获取模块固定于GIS外壳上，由超声波传感器和信号处理器构成，两者通过电缆连接；所述的数据分析模块与信号获取模块之间通过电缆或无线两种方式连接。可将数据分析模块置于远离耐压试验现场的位置进行局部放电信号的监测。为了确定局部放电的位置，可以在GIS不同位置同时设置多个信号获取模块，数据分析模块通过电缆连接可以连接1-4个信号获取模块，通过无线连接方式可以连接多达256个信号获取模块；超声波传感器紧密的固定在GIS外壳上，其响应频率范围为10KHz-500KHz；信号处理器包括滤波单元、信号放大单元、信号整定单元路、A/D转换单元、数据存储单元及数据传输单元，将超声波传感器获取的放电信号通过滤波、信号放大、信号整定及数模转化，存储在数据存储单元，并通过数据传输单元将获取的数据传送到数据分析模块。数据分析模块包括数据接收单元，数据提取分析单元，数据存储单元、显示单元及参数输入单元；所述的数据接收单元从信号处理器接收放电信号，传递给所述的数据提取分析单元，数据提取分析单元对数据进行峰值提取，存储在数据存储单元，同时在显示屏实时显示出来。参数输入单元可以在实验前根据耐压试验过程设置监测时间，信号采样频率。试验结束后，还可以读取整个耐压试验过程中各时间段监测到的超声波信号，方便对整个过程进行分析，检验不同加压阶段超声波信号的变化特点，判断GIS设备是否存在缺陷。
本实用新型可以监测并记录整个GIS耐压试验过程中的局部放电所产生超声波信号，试验结束后可以对整个耐压试验过程中超声波信号进行回放，有助于通过比较分析不同耐压阶段超声波信号的特点，准确判断GIS设备是否存在治理问题和安全隐患。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图
具体实施方式
以下结合附图和具体实例进一步说明本实用新型。
如图1所示，本实用新型提供的耐压试验局部放电监测仪，由信号获取模块1和数据分析模块2两部分组成。信号获取模块1包括超声波传感器3和信号处理器4，两者通过电缆连接，信号处理器4由滤波单元5、信号放大单元6、信号整定单元路7、A/D转换单元8、数据存储单元9及数据传输单元10组成。数据分析模块2由数据接收单元11，数据提取分析单元12，数据存储单元13、显示单元14及参数输入单元15组成。
在测量开始前，通过参数输入单元15设定耐压试验的电压值和加压时间，也可以选择程序内置的行业标准所规定的各种加压程序。随后将超声波传感器固定在GIS外壳的特定位置，中间涂以耦合剂，以保证超声波信号的有效传播。在利用加压设备对GIS按照特定的程序加压时，同步启动局部放电监测仪开始超声波信号的监测。超声波传感器3将接收的超声波信号转化为电信号，输入信号处理器4内滤波单元5的输入端，经过滤波后输入信号放大单元6，将超声波信号放大后，在经过信号整定单元7处理后，被A/D转换单元8转换为数字信号，存储在数据存储单元9内，再经过数据传输单元10将获取的数字信号传递给数据分析模块2，数字信号也可以不存储直接传递给数据分析模块2。数据分析模块2通过其中的数据接收单元11接收数字信号，再通过数据提取分析单元12提取峰值，最后将各时间段的信号峰值数据实时显示在显示单元14上，并将数据存入存储单元13中。耐压试验结束后，可将本次试验的数据进行回放，以便详细分析耐压过程中各阶段的超声波信号，准确判断GIS设备运行状况。

Claims (5)

1.一种用于GIS耐压试验的局部放电检测装置，包括信号获取模块和数据分析模块两部分，其特征在于：所述信号获取模块包括以电缆直接连接的超声波传感器与信号处理器，置于被检测的GIS设备上；所述的数据分析模块以电缆或无线的方式与所述的信号获取模块连接，置于远离耐压试验现场的安全地带。
2.如权利要求1所述的用于GIS耐压试验的局部放电检测装置，其特征在于所述的超声波传感器的响应频率范围为10KHz-500KHz。
3.如权利要求1所述的用于GIS耐压试验的局部放电检测装置，其特征在于所述的信号处理器包括滤波单元、信号放大单元、信号整定单元、A/D转换单元、数据存储单元及数据传输单元，将所述的超声波传感器获取的放电信号通过滤波、信号放大、信号整定及数模转化，存储在数据存储单元，并通过数据传输单元将获取的数据传送到数据分析模块。
4.如权利要求1所述的用于GIS耐压试验的局部放电检测装置，其特征在于所述的数据分析模块包括数据接收单元，数据提取分析单元，数据存储单元、显示单元及参数输入单元；所述的参数输入单元可以在实验前根据耐压试验过程设置监测时间，信号采样频率，所述的数据接收单元从信号处理器接收放电信号，传递给所述的数据提取分析单元，数据提取分析单元对数据进行峰值提取，存储在数据存储单元，同时在显示屏实时显示出来。
5.如权利要求4所述的数据分析模块，其特征在于所述的数据接收单元与数据传输单元之间可利用有线和无线两种模式进行数据传输，所述的有线传输最多可扩展至8个通道，所述的无线连接方式最多可以扩展到256个通道。
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