一種基于接地刀閘接地排特高頻傳感的GIS局部放電檢測方法及裝置與流程

本發明涉及信號檢測，特別是一種基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測方法及裝置。

背景技術：

1、金屬外殼與導體同軸布置的氣體絕緣組合電器(gas-insulated?substation，簡稱gis)是一種采用高壓氣體(如sf6、sf6混合氣體等)絕緣的開關裝備，應用廣泛于大型水電站、變電站。gis設備單位損耗低、受環境影響小、運行可靠性高、節省占地，與敞開式開關設備相比，優勢明顯。由于生產和安裝工藝控制原因，在高壓gil絕緣件設備生產過程中gis內的絕緣件內部可能回殘留微小氣泡。在現場安裝過程中，由于清理不徹底，可能在gis內部遺留微小金屬顆粒。在運行中，可能由于這些gis內部的微小缺陷，引起局部放電，導致絕緣劣化，引發gis發生絕緣擊穿故障。因此在gis設備運行中，帶電檢測gis內部是否存在異常局部信號，可以及時發現gil設備內部潛伏性缺陷。由于一些投運的gis沒有安裝內置特高頻傳感器，而且盆式絕緣子帶有金屬屏蔽法蘭，在澆鑄口檢測局部放電，檢測靈敏度較低。

技術實現思路

1、鑒于上述或現有技術中存在的問題，提出了本發明。

2、因此，本發明的目的是提供一種基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測方法及裝置，其能夠根據gis接地開關的本體結構特征，利用接地開關的接地排進行內部局部放電自傳感，在接地開關的接地排處進行特高頻檢測，實現gis內部局部放電檢測。

3、為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測方法，其包括在gis接地刀閘的接地排處安裝穿心式特高頻電流傳感器，接地排穿過穿心式特高頻電流傳感器；

4、特高頻電流傳感器通過高頻同軸電纜與后端的檢測終端連接；

5、上位控制單元通過網線與檢測終端相聯，上位存儲控制單元用于對檢測終端進行控制、數據傳輸和結果分析處理顯示；

6、gis電壓互感器向上位系統輸出局部放電脈沖出現時的工頻相位，從而得到局部放電脈沖的相位分布特征；

7、生成典型prpd和prps圖譜進行局部放電源的類型識別。

8、作為本發明基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測方法的一種優選方案，其中：上位控制單元通過網線與檢測終端相聯，上位控制單元對檢測終端進行控制、數據傳輸和結果分析處理顯示，上位控制單元通過指令控制所述采集單元的采集及存儲，并將采集存儲的數據實時傳輸至上位控制單元進行處理、分析、展示和存儲。

9、作為本發明基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測方法的一種優選方案，其中：特高頻電流傳感器檢測流過接地排的特高頻電流信號并將檢測到的特高頻電流信號傳輸至放大單元進行放大，放大后的信號輸入采集單元，若信號幅值超過設置的閾值，則觸發采集單元進行信號采集，連續采集記錄1000ns的信號后，停止采集。

10、作為本發明基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測方法的一種優選方案，其中：存儲控制單元通過網線將存儲的信號傳輸給上位控制單元，并將通過gis電壓互感器獲取的工頻相位信息同步傳輸給上位控制單元，上位控制單元將接收的到特高頻局放信號和工頻相位信號進行分析處理，提取局放信號幅值、相位等特征，生成prps和prpd圖譜，并將處理后的結果進行展示。

11、本發明的第二個目的是提供基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測裝置，包括：特高頻電流傳感器、放大處理單元、采集單元、存儲控制單元、儀器箱，以及上位控制單元。

12、作為本發明多路局部放電檢測信號觸裝置的一種優選方案，其中：特高頻局部放電電流傳感器裝在gis接地刀閘的接地排處，用于檢測gis內局部放電產生的部分特高頻電磁波分量通過接地排傳播至gis接地外殼時在接地排中產生特高頻電流。

13、作為本發明基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測裝置的一種優選方案，其中：特高頻電流傳感器檢測頻帶為100mhz～1000mhz，頻帶范圍內的平均等效阻抗大于15歐姆。

14、作為本發明基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測裝置的一種優選方案，其中：穿心式特高頻電流傳感器采用開口卡鉗式，其內徑開孔不小于50mm。

15、作為本發明基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測裝置的一種優選方案，其中：特高頻局部放電信號的后端檢測終端包括放大處理單元、采集單元和存儲控制單元，均安裝在同一儀器箱內。

16、作為本發明基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測裝置的一種優選方案，其中：所述放大處理單元用于對傳感器檢測到的特高頻電流信號進行放大和濾波，其有效頻帶為100mhz～800mhz，放大增益為50db；所述采集單元采樣率不低于2gs/s，采樣模擬帶寬不低于1000mhz，支持連續采集存儲的fifo模式；所述存儲控制單元用于控制采集單元的采集，并對采集到的數據進行存儲。

17、本發明的有益效果：本發明能夠在不額外增加內置特高頻傳感器，且不改變gis設備主體結構的前提下，增加局部放電特高頻測點，獲得較高靈敏度的局部放電特高頻檢測，針對不同的缺陷類型，實現gis內部缺陷的有效檢測，并通過prps和prpd圖譜對該結果記性顯示，使工作人員可以準確判斷缺陷類型和缺陷程度。

技術特征：

1.一種基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測方法，其特征在于：

2.如權利要求1所述的基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測方法，其特征在于：上位控制單元通過網線與檢測終端相聯，上位控制單元對檢測終端進行控制、數據傳輸和結果分析處理顯示，上位控制單元通過指令控制所述采集單元的采集及存儲，并將采集存儲的數據實時傳輸至上位控制單元進行處理、分析、展示和存儲。

3.如權利要求2所述的基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測方法，其特征在于：特高頻電流傳感器檢測流過接地排的特高頻電流信號并將檢測到的特高頻電流信號傳輸至放大單元進行放大，放大后的信號輸入采集單元，若信號幅值超過設置的閾值，則觸發采集單元進行信號采集，連續采集記錄1000ns的信號后，停止采集。

4.如權利要求3所述的基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測方法，其特征在于：存儲控制單元通過網線將存儲的信號傳輸給上位控制單元，并將通過gis電壓互感器獲取的工頻相位信息同步傳輸給上位控制單元，上位控制單元將接收的到特高頻局放信號和工頻相位信號進行分析處理，提取局放信號幅值、相位等特征，生成prps和prpd圖譜，并將處理后的結果進行展示。

5.一種基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測裝置，其特征在于：包括權利要求1～4任一所述的基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測方法；以及，

6.如權利要求5所述的基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測裝置，其特征在于：特高頻局部放電電流傳感器裝在gis接地刀閘的接地排處，用于檢測gis內局部放電產生的部分特高頻電磁波分量通過接地排傳播至gis接地外殼時在接地排中產生特高頻電流。

7.如權利要求6所述的基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測裝置，其特征在于：特高頻電流傳感器檢測頻帶為100mhz～1000mhz，頻帶范圍內的平均等效阻抗大于15歐姆。

8.如權利要求7所述的基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測裝置，其特征在于：穿心式特高頻電流傳感器采用開口卡鉗式，其內徑開孔不小于50mm。

9.如權利要求8所述的基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測裝置，其特征在于：特高頻局部放電信號的后端檢測終端包括放大處理單元、采集單元和存儲控制單元，均安裝在同一儀器箱內。

10.如權利要求9所述基于接地刀閘接地排特高頻傳感的gis局部放電檢測裝置，其特征在于：所述放大處理單元用于對傳感器檢測到的特高頻電流信號進行放大和濾波，其有效頻帶為100mhz～800mhz，放大增益為50db；所述采集單元采樣率不低于2gs/s，采樣模擬帶寬不低于1000mhz，支持連續采集存儲的fifo模式；所述存儲控制單元用于控制采集單元的采集，并對采集到的數據進行存儲。

技術總結
本發明涉及信號檢測技術領域，特別是一種基于接地刀閘接地排特高頻傳感的GIS局部放電檢測方法及裝置，其包括安裝穿心式特高頻電流傳感器，接地排穿過穿心式特高頻電流傳感器；特高頻電流傳感器與檢測終端連接；上位控制單元與檢測終端相聯，用于對檢測終端進行控制、數據傳輸和結果分析處理顯示；GIS電壓互感器向上位系統輸出局部放電脈沖出現時的工頻相位，從而得到局部放電脈沖的相位分布特征；生成典型PRPD和PRPS圖譜進行局部放電源的類型識別。本發明的有益效果為能夠在不額外增加內置特高頻傳感器，且不改變GIS設備主體結構的前提下，增加局部放電特高頻測點，獲得較高靈敏度的局部放電特高頻檢測，針對不同的缺陷類型，實現GIS內部缺陷的有效檢測。

技術研發人員：楊新志,劉揚,鮑鵬,趙國漢,李汶珈,張世璐,慎志勇,李茂
受保護的技術使用者：三峽金沙江云川水電開發有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/9