專利名稱：一種gis內金屬導電微粒的聲電聯合直流檢出方法
技術領域：
本發明涉及一種電力設備內部金屬導電微粒聲電聯合直流檢測方法領域，尤其適用于不拆卸設備的GIS金屬導電微粒的檢出技術領域。
背景技術：
電力系統中GIS多為金屬外殼，但是由于各種原因例如裝配、運輸、運行過程電弧燒蝕等原因導致金屬內腔內存在一些金屬導電微粒，然而這些微粒對于充有高氣壓SF6氣體的GIS運行是極大的威脅。SF6氣體對于金屬尖端較為敏感，導致GIS電場強度局部集中， 易于降低耐壓水平，是GIS主要的安全隱患。
隨著GIS小型化和高可靠性進一步的要求，GIS內的金屬導電微粒對設備運行存在越來越大的威脅，因此對于金屬導電微粒的檢測是目前國際高電壓領域一個重要研究課題。常用的方法有超聲波檢測方法、超高頻法以及脈沖電流法等。但是這些方法各自有本身的方法特點，由于脈沖電流法必須要有明顯的接地點，然后充有SF6氣體的GIS類GIS常常并沒有明顯接地點，并且該方法必須要于設備有直接電氣連接，這樣做會直接影響到GIS 安全運行，因此該方法使用范圍有限。而對于超聲波法和超高頻檢測GIS無需拆卸GIS、設備無需停電和沒有與電氣主設備直接的電氣連接，因此這兩種方法對于某些重要的GIS類 GIS具有較好的優勢和效果。
基于以上情況，本發明提出一種對GIS進行離線施加直流電壓，采用聲電聯合檢測金屬導電微粒的方法。發明內容
本發明的目的在于考慮電力設備長期運行過程產生的金屬導電微粒容易對安全穩定運行造成威脅等實際情況，提出一種聯合超聲和超高頻檢測方法的GIS內金屬導電微粒的檢出方法，實現對GIS內部金屬導電微粒快速、準確、便捷的檢出。
本發明是通過下列技術方案來實現的。
—種GIS內金屬導電微粒的聲電聯合直流檢出方法，本發明的特征是1)利用直流發生器裝置產生的直流電壓使得設備內部的金屬導電微粒容易起跳的特性，對GIS施加直流電壓檢出和發現設備內部的金屬導電微粒污染，其中金屬導電微粒直徑< 5mm ；2)通過微粒所處靜止和運動狀態的超聲信號和超高頻信號的強度差值相互印證，聯合檢測出GIS內部的金屬導電微粒。
利用直流發生器裝置產生的直流電壓使得設備內部的金屬導電微粒容易起跳的特性，采用交流GIS通過施加直流電壓檢出和發現設備內部的金屬導電微粒污染，金屬導電微粒聲電聯合直流檢出裝置由直流發生裝置、被檢測GIS以及聲電信號分析系統構成； 首先，在被檢測GIS通過高壓引線在高壓導體上產生能夠使得GIS內金屬導電微粒端部達到起跳電壓或者起跳電場強度，同時測量金屬導電微粒靜止于GIS內部時的超高頻和超聲波信號；其次，當金屬導電微粒處于運動狀態時，獲取金屬導電微粒在GIS內部運動過程產生的超聲信號和超高頻信號；最后，通過靜止和運動狀態的超聲信號和超高頻信號的強度差值檢測出GIS內部的金屬導電微粒；下面結合附圖及實例進一步說明本發明內容。
圖1是金屬導電微粒聲電聯合直流檢出方法示意圖； 圖2是微粒靜止時超聲時間序列比較圖；圖3是微粒運動時超聲時間序列比較圖； 圖4是微粒靜止時超高頻信號幅值統計圖； 圖5是微粒運動時超高頻信號幅值統計圖。
圖1中標號為，1、直流發生器裝置；2、GIS ；3、聲電信號分析系統；4、直流源；5、低通濾波器；6、靜電電壓表；7、高壓引線；8、設備；9、絕緣子；10、高壓導體；11、金屬導電微粒；12、超高頻傳感器；13、超聲傳感器；14、信號電纜；15、前置信號處理器；16、網線；17、 計算機顯示界面；18、接地裝置。
具體實施例方式一種GIS內金屬導電微粒的聲電聯合直流檢出方法，本發明的特征是(1)利用直流發生器裝置1產生的直流電壓使得設備8內部的金屬導電微粒11容易起跳的特性，對GIS施加直流電壓檢出和發現設備8內部的金屬導電微粒11污染，其中微粒直徑< 5mm ；(2)通過微粒所處靜止和運動狀態的超聲信號和超高頻信號的強度差值相互印證，聯合檢測出GIS 2內部的金屬導電微粒11 ；如圖1所示，該圖給出了金屬導電微粒聲電聯合直流檢出方法示意圖。圖中顯示了首先通過直流發生器裝置1產生低于GIS 2標稱額定運行電壓(例如IlOkV的GIS，直流施加小于IlOkV即可)，直流電壓要緩慢施加，密切觀察超聲和超高頻信號的幅值強度，一旦超聲和超高頻信號的幅值強度有明顯的增加(數十倍信號幅值的增加)時，就說明金屬導電微粒 11由靜止裝置向運動狀態轉變，也說明金屬導電微粒11的存在。如果GIS內部不存在微粒，那么GIS內部存在的背景噪聲信號幅值增加幅度并不會很大。
如圖2，圖3所示，該圖給出了微粒靜止和運動時超聲時間序列比較圖。圖中從時間序列圖譜中可以看出超聲信號幅值隨著直流電壓的增加，金屬導電微粒11所處狀態由靜止狀態改變為運動狀態，從而可以初步判斷GIS腔體內存在金屬導電微粒11。
如圖4，圖5所示，該圖給出了微粒靜止和運動時超高頻信號幅值統計圖。圖中顯示的是GIS 2內部存在金屬導電微粒11時的超高頻信號情況，從圖中大量信號幅值統計圖譜中可以知道微粒前后狀態的超高頻信號變化較高，因而聯合圖2可以進一步聯合判斷 GIS內存在金屬導電微粒11。
權利要求
1. 一種GIS內金屬導電微粒的聲電聯合直流檢出方法，其特征是1)利用直流發生器裝置(1)產生的直流電壓使得設備(8)內部的金屬導電微粒(11)容易起跳的特性，對GIS施加直流電壓檢出和發現設備(8)內部的金屬導電微粒(11)污染，其中金屬導電微粒(11)直徑< 5mm;2)通過微粒所處靜止和運動狀態的超聲信號和超高頻信號的強度差值相互印證，聯合檢測出GIS (2)內部的金屬導電微粒(11)。
全文摘要
一種GIS內金屬導電微粒的聲電聯合直流檢出方法，本發明1)利用直流發生器裝置(1)產生的直流電壓使得設備(8)內部的金屬導電微粒(11)容易起跳的特性，對GIS施加直流電壓檢出和發現設備(8)內部的金屬導電微粒(11)污染，其中金屬導電微粒(11)直徑＜5mm；2)通過微粒所處靜止和運動狀態的超聲信號和超高頻信號的強度差值相互印證，聯合檢測出GIS(2)內部的金屬導電微粒(11)。本發明具有較高的移動性、微粒甄別有效性、現場實際應用簡單、操作方便等顯著優點。
文檔編號G01N15/00GK102507397SQ201110372490
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月22日 優先權日2011年11月22日
發明者彭晶, 徐肖偉, 王科, 譚向宇, 趙現平, 陳磊, 馬儀 申請人:云南電力試驗研究院(集團)有限公司電力研究院