[发明专利]一种传感器及监测气体绝缘金属封闭开关局部放电装置

说明书

技术领域

本发明涉及电气监测技术领域，特别涉及一种传感器及监测气体绝缘金属封闭开关局部放电装置。

背景技术

由于气体绝缘金属封闭开关设备(GIS，Gas Insulated Switchgear)的制造工艺以及运输、现场装配等原因，GIS不可避免的存在绝缘缺陷。这类缺陷在电压作用下会产生局部放电，从而诱发绝缘故障。从运行实践来看，绝缘故障始终是GIS故障中不可忽视的因素，而且，随着电压等级的提高绝缘故障率随之上升。因此，特高压现场GIS的绝缘诊断技术愈来愈被制造厂家和用户重视，其中最主要的是进行GIS局部放电的监测。

目前，监测局部放电的一般方法为超声监测法。超声监测法的原理为：当发生局部放电时，GIS会发射声音信号。通过分析采集的声音信号的有效性，峰值的大小，有效值与峰值的比例关系，可以判断GIS存在的局部放电及其位置。

由于常规测量GIS局部放电的方法是依据超声原理，而超声检测法使用的传感器的灵敏范围为20-100KHz。电力系统中的电晕放电等主要电磁干扰信号的频率一般在150MHz以下。因此，超声检测法利用的传感器的灵敏范围容易受电力系统中电磁干扰信号的干扰，从而造成监测GIS局部放电不准确。

发明内容

本发明要解决的技术问题是一种传感器及监测气体绝缘金属封闭开关局部放电装置，能够不受现场环境的干扰，监测准确。

本发明提供一种传感器，包括感应电极、导电棒、监测接头和终端电阻；

所述感应电极，用于感应气体绝缘金属封闭开关设备局部放电时产生的特高频电磁波；

所述导电棒，用于将所述特高频电磁波发送至所述监测接头；

所述监测接头的一端连接终端电阻，所述终端电阻接地；

所述监测接头的另一端连接信号显示设备。

优选地，所述感应电极为圆盘形状，材料为铝。

优选地，所述特高频传感器的外部设有端子箱，所述端子箱接地。

优选地，所述监测接头为N型同轴电缆接头。

优选地，所述信号显示设备为示波器。

本发明还提供一种监测气体绝缘金属封闭开关局部放电装置，包括：放大器、示波器和所述传感器。

所述传感器安装在气体绝缘金属封闭开关设备的内部，用于监测气体绝缘金属封闭开关设备局部放电时产生的特高频电磁波，将监测到的特高频电磁波转换为电压信号，发送所述电压信号至所述放大器；

所述放大器，用于放大所述电压信号，将放大后的电压信号发送至所述示波器；

所述示波器，用于显示所述放大后的电压信号，所述示波器上的电压刻度预先经过脉冲电流法标定对应的电荷量。

优选地，所述示波器上的电压刻度预先经过脉冲电流法标定对应的电荷量具体为：

在实验室内，利用所述传感器和脉冲电流法同时监测气体绝缘金属封闭开关局部放电，用所述脉冲电流法监测的电荷值对应标定传感器监测到的电压信号。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的传感器和监测GIS局部放电装置，利用特高频(UHF，UltraHigh Frenqency)法监测GIS局部放电，将监测到的电磁波信号转换为电压信号，电压信号经过放大器放大，显示在示波器上。本发明预先在实验室内通过脉冲电流法和特高频法同时测量GIS局部放电，利用脉冲电流法对特高频法测量的电压值进行电荷量的标定。实际监测时通过观察示波器上的电压读数通过查表得到对应的电荷量，判断GIS内部是否发生局部放电。GIS局部放电产生的电磁波包括大于1GHz的频率成分。由于GIS自身的同轴结构，特高频电磁波可在GIS内部有效地传播，而现场干扰信号的频率在空气中传播时衰减很快。因此，本发明基于特高频法监测GIS局部放电的装置可以不受现场低频干扰信号的影响，可以准确监测GIS内部是否产生局部放电。

附图说明

图1是基于本发明装置结构示意图；

图2是基于本发明特高频传感器示意图；

图3是基于本发明监测GIS局部放电的电路原理图；

图4是基于本发明1100kV变电站中GIS的一次主接线；

图5是基于图4的监测GIS局部放电装置的布局示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面简单介绍一下特高频法测量GIS局部放电的原理。