[发明专利]六氟化硫气体绝缘全封闭组合电气的局部放电检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统中高压绝缘设备的安全检测的技术领域，具体是一种SF6气体绝缘全封闭组合电气的局部放电检测系统。

背景技术

气体绝缘开关装置由于占地面积小、可靠性高、受外部环境影响小，抗震能力强及维护方便等优点，在国内外得到了越来越广泛应用。气体绝缘开关装置组成结构是将诸如断路器、隔离开关、接地开关、TA(电流互感器)、TV(电压互感器)、母线等电力设备通过密封法兰和内部导电杆的金属触头连接，密封在充有一定压力的SF6气体的封闭金属腔体内，由于SF6气体良好的绝缘性能，因此相比敞开式变电站，整个气体绝缘开关装置结构尺寸可以做得较小，但同时对整个装置的制造和组装工艺也提出了更高的要求。

国内的气体绝缘开关装置设备多是在20世纪80年代求和90年代初开始投入电网运行，目前已经运行了将近20年时间，已经到了一个事故的高发阶段，最近几年关于气体绝缘开关装置的事故报道也是时有不断，因此对正在运行中气体绝缘开关装置没备的绝缘性能进行跟踪检测是非常有必要的，影响该设备绝缘性能的主要因素有：SF6气体的含水量、绝缘支撑件的内部或表面缺陷、制造过程中或运行中产生的自由金属微粒、电极表面的毛刺突起、由于螺丝松动或接触不良造成的悬浮电位及安装过程中造成的遗留物等。这些潜在的缺陷最主要的先兆表现就是局部放电。因此检测气体绝缘开关装置局部放电能发现其内部早期的绝缘缺陷，对这些早期缺陷采取相应的措施，可以避免由气体绝缘开关装置事故造成的电网停电。

由于气体绝缘开关装置在结构上是全封闭的，直接从内部检测其可能出现的故障征兆在技术上实现较麻烦，而且必须是在气体绝缘开关装置厂家在生产环节上直接将某些传感器或其他检测装置安装在气体绝缘开关装置内部，有些时候这些检测装置本身就可能是引起故障的原因之一，因此国内外大部分厂家和气体绝缘开关装置用户一般不希望采用内置式在线检测方式。

因此，现有技术无法从气体绝缘开关装置外部检测并定位其局部放电，给早期发现、定位其内部绝缘缺陷并采取相应措施造成了困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种SF6气体绝缘全封闭组合电气的局部放电检测系统，以从气体绝缘开关装置外部检测、定位其绝缘缺陷。

为解决上述技术问题，本发明的SF6气体绝缘全封闭组合电气的局部放电检测系统，包括：用于设置在气体绝缘开关装置中的盆式绝缘子外缘的超高频信号接收器、用于设置在气体绝缘开关装置外壁上的超声波接收器、以及中央控制单元；中央控制单元连续接收来自超高频信号接收器的超高频信号和超声波接收器的超声波，并判断所述超高频信号和超声波是否持续存在相关性；所述相关性是指：超高频信号的幅值、时间、相位特征图谱与超声波的幅值、时间、相位特征图谱相对应；若所述超高频信号和超声波持续存在相关性，则多次移动超声波接收器在气体绝缘开关装置外壁上的检测位置，并记录各检测位置上的超高频信号的幅值特征图谱中的出现最大幅值与超声波的幅值特征图谱中的出现最大幅值的时间差即时延，然后根据各时延计算出放电点与各检测位置的间距，并根据各检测位置及绝缘开关装置的外形尺寸计算出气体绝缘开关装置内的绝缘缺陷的位置；若所述超高频信号和超声波持续不存在相关性，但存在多个不同的相位特征图谱，则判断气体绝缘开关装置中存在多个绝缘缺陷；然后，通过多次移动超声波接收器在气体绝缘开关装置外壁上的检测位置并记录相应的超声波信号强度和幅值特征，最后确定气体绝缘开关装置内的各绝缘缺陷所在的区域。

作为另一种技术方案，将16个超高频信号接收器构成4x4阵元的方阵以构成超高频接收阵，将64个超声波接收器构成8x8阵元的方阵以构成超声波接收阵，超高频接收阵中的阵元间距相等且为2-5m，超声波接收阵中的阵元间距相等且为0.2m，且超声波接收阵置于超高频接收阵中并构成一平面传感器，且超声波接收阵与超高频接收阵的中心点重合；中央控制单元以超高频接收阵检测到的局部放电超高频电磁波信号作为时间基准，得出各超声波接收器接收到的超声波信号的时延，进而计算出放电点与各超声波接收器的间距，并根据各超声波接收器的位置和绝缘开关装置的外形尺寸计算出气体绝缘开关装置内的绝缘缺陷的位置。