[实用新型]一种局部放电检测用超高频信号接收装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统中高压绝缘设备的安全检测装置的技术领域，具体是一种局部放电检测用超高频信号接收装置。

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。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种局部放电检测用超高频信号接收装置，用于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，本实用新型的局部放电检测用超高频信号接收装置，包括：超高频信号传感器、与超高频信号传感器的信号输出端相连的前置放大器、与前置放大器的信号输出端相连的混频器、与混频器的本振信号端相连的频率综合器、与混频器的中频输出端相连的信号放大器、与信号放大器的输出端相连的低通滤波器、与低通滤波器的信号输出端相连的检波对数放大器、以及与检波对数放大器的信号输出端相连的数据采集卡；数据采集卡的输出端与中央控制单元的超高频信号输入端相连，超高频信号传感器的信号输出端与地线之间串联有过压保护器。

进一步，所述超高频信号传感器包括：依次上下粘贴的矩形金属贴片、聚苯乙烯材料的介质板和金属底板；矩形金属贴片上连接有同轴探针馈电接口，以通过50Ω同轴射频电缆把信号引给所述前置放大器；所述介质板为楔形。

进一步，所述金属底板的底部和超高频信号传感器的任意两个侧面设有金属屏蔽材料(一般为导电橡胶)，可沿两个侧面包裹住盆式绝缘子，防止干扰信号进入传感器。

本实用新型具有积极的效果：(1)应用本实用新型的超高频信号接收装置的气体绝缘开关装置局部放电检测系统中，气体绝缘开关装置上通常有很多盆式绝缘子，盆式绝缘子对外绝缘部分一般为环氧树脂浇注件和聚四氟乙烯等，局部放电所产生的高频电磁波可轻易穿透它们辐射到外部。气体绝缘开关装置内部局部放电激发的高频电磁波(300M～3GHz)经过盆式绝缘子传播时，通过环氧树脂等辐射到气体绝缘开关装置体外，同时局部放电还产生超声波信号，超声波在气体中衰减很快，但在金属中则衰减不大。同时由于超声波的波长较长，因此它的方向性较强，能量比较集中。通过附着在外壳上的超声传感器可以接收到这个声信号，通过对声信号的分析判断可以诊断出是否发生了局部放电。

(2)将超声波接收阵置于超高频接收阵内，且使它们的中心重合于同一点，目的是使放电点对超高频和超声波相控接收阵面扫描的方位角和仰角一致，以便简化计算和处理。