CN214150905U - Gis内部遗留物检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了GIS内部遗留物检测装置，装置中，振动传感器设在所述GIS外壳以采集振动信号；超声波传感器设在所述GIS外壳且与所述振动传感器并列布置以采集超声波信号，所述超声波传感器与所述振动传感器间隔预定距离，示波器连接所述振动传感器和超声波传感器以接收所述振动信号和超声波信号，所述示波器包括用于判断所述超声波信号大于第一阈值且振动信号大于第二阈值的判断单元和发出警示的警示单元。
Description
技术领域
本实用新型属于高电压与绝缘技术领域，特别是一种GIS内部遗留物检测装置。
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。本实用新型针对GIS内部遗留物检测，提出了一种利用超声波和机械振动联合检测装置。
在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本实用新型背景的理解，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。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提出一种GIS内部遗留物检测装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案予以实现，GIS内部遗留物检测装置包括，
振动传感器，其设在所述GIS外壳以采集振动信号；
超声波传感器，其设在所述GIS外壳且与所述振动传感器并列布置以采集超声波信号，所述超声波传感器与所述振动传感器间隔预定距离，
示波器，其连接所述振动传感器和超声波传感器以接收所述振动信号和超声波信号，所述示波器包括用于判断所述超声波信号大于第一阈值且振动信号大于第二阈值的判断单元和发出警示的警示单元。
所述的GIS内部遗留物检测装置中，所述第一阈值为至少两倍的超声波信号平均值，第二阈值为2kHz以上的高频分量。
所述的GIS内部遗留物检测装置中，所述振动传感器的频带范围为0kHz-4kHz。
所述的GIS内部遗留物检测装置中，所述超声波传感器的频带范围为20kHz-80kHz。
所述的GIS内部遗留物检测装置中，所述示波器的采样率为2GHz，带宽300MHz。
所述的GIS内部遗留物检测装置中，判断单元包括单片机。
所述的GIS内部遗留物检测装置中，所述警示单元包括蜂鸣器或LED灯。
所述的GIS内部遗留物检测装置中，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GIS内部遗留物检测装置中，所述预定距离处于0.1-6厘米之间。
和现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型实现了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，本实用新型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，而并不认为是对本实用新型的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型的整体结构示意图。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的解释。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本实用新型的具体实施例。虽然附图中显示了本实用新型的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型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实用新型，并且能够将本实用新型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实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
为便于对本实用新型实施例的理解，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实用新型实施例的限定。
为了更好地理解，如图1所示，GIS内部遗留物检测装置包括，
振动传感器3，其设在所述GIS外壳1以采集振动信号；
超声波传感器4，其设在所述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，其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包括用于判断所述超声波信号大于第一阈值且振动信号大于第二阈值的判断单元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。
所述的GIS内部遗留物检测装置的优选实施方式中，所述第一阈值为至少两倍的超声波信号平均值，第二阈值为2kHz以上的高频分量。
所述的GIS内部遗留物检测装置的优选实施方式中，所述振动传感器3的频带范围为0kHz-4kHz。
所述的GIS内部遗留物检测装置的优选实施方式中，所述超声波传感器4的频带范围为20kHz-80kHz。
所述的GIS内部遗留物检测装置的优选实施方式中，所述示波器5的采样率为2GHz，带宽300MHz。
所述的GIS内部遗留物检测装置的优选实施方式中，判断单元6包括单片机。
所述的GIS内部遗留物检测装置的优选实施方式中，所述警示单元7包括蜂鸣器或LED灯。
所述的GIS内部遗留物检测装置的优选实施方式中，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GIS内部遗留物2检测装置的优选实施方式中，所述预定距离处于0.1-6厘米之间。
为了进一步理解本实用新型，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。
本实用新型的一个实施例中，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。本实用新型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。
尽管以上结合附图对本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型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实用新型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，这些均属于本实用新型保护之列。
Claims (9)
1.一种GIS内部遗留物检测装置，其特征在于，其包括，
振动传感器，其设在所述GIS外壳以采集振动信号；
超声波传感器，其设在所述GIS外壳且与所述振动传感器并列布置以采集超声波信号，所述超声波传感器与所述振动传感器间隔预定距离，
示波器，其连接所述振动传感器和超声波传感器以接收所述振动信号和超声波信号，所述示波器包括用于判断所述超声波信号大于第一阈值且振动信号大于第二阈值的判断单元和发出警示的警示单元。
2.根据权利要求1所述的GIS内部遗留物检测装置，其中，所述第一阈值为至少两倍的超声波信号平均值，第二阈值为2kHz以上的高频分量。
3.根据权利要求1所述的GIS内部遗留物检测装置，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GIS内部遗留物检测装置，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GIS内部遗留物检测装置，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GIS内部遗留物检测装置，其中，判断单元包括单片机。
7.根据权利要求1所述的GIS内部遗留物检测装置，其中，所述警示单元包括蜂鸣器或LED灯。
8.根据权利要求1所述的GIS内部遗留物检测装置，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。
9.根据权利要求1所述的GIS内部遗留物检测装置，其中，所述预定距离处于0.1-6厘米之间。
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