[实用新型]一种GIS内置式局放UHF传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种GIS内置式局放UHF传感器。

背景技术

随着电力技术的不断发展，现在的高压变电站基本上都采用了密封式的罐体组合电器结构，罐体里面充入一定压力的FS6气体作为绝缘气体，虽然充入了FS6绝缘气体，单组合电器在运行过程中往往会因一些绝缘缺陷原因产生些局部放电现象，给变电站运行安全带来了很大的隐患。对这种局部放电现象的监测以前采用一种超声波仪器进行离线式检测，检测不仅工作量大，监测准确率低，而且受外界干扰非常大。

通过对局部放电特性的长期研究后发现，在发生局部放电现象时在FS6组合罐体里面会伴随大量的高频电磁波信号产生，监测这些高频电磁波信号的产生、发展规律，就很容易的监测局部放电现象，通过在FS6组合电器里面合适的位置安装内置式局放UHF传感器，就可以很方便的实时监测到FS6里面的局部放电现象，不仅检测效率快，可靠性高，无外界干扰。解决了以往测试难的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种GIS内置式局放UHF传感器。

一种GIS内置式局放UHF传感器，包括顺次连接的探头、放大单元、滤波单元、微波检波单元和锁相放大单元；探头装在GIS内部，用于采集GIS内部的局部放电信号。

通过安装在GIS内部的超高频传感器，直接实时采集GIS内部的局放信号，提高了信号的采集速度、灵敏度，从信号采集源头上解决了采集信号的干扰问题，提高了信号的可靠性、真实性，保证了局放信号分析系统分析的局放信号的真实性、降低了系统的误报率。

附图说明

图1为本实用新型原理框图；

图2为本实用新型电路原理图。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参考图1，传感器包括顺次连接的探头、放大单元、滤波单元、微波检波单元和锁相放大单元。

1、探头：探头用于GIS内部局放信号引出，装在GIS内部，用于采集GIS内部的局部放电信号，采集灵敏度高，无外界干扰信号。参考图2，探头主要由采集芯片J2及放大三级管D1组成。

2、放大单元：基于GIS的特殊结构，故障产生的超高频脉冲电磁波的频域十分丰富，且微弱的脉冲信号被淹没在大量的噪声中，为了便于对微弱的电脉冲局放信号进行相关的检波处理，就必须对其进行适当的放大，所以选取合适的放大电路单元是十分必要的。参考图2，主要由光藕P521、运放337Y、放大三级管D4组成。

3、滤波单元：在检测现场，干扰源多且干扰信号幅值大，这极大地增加了局放信号的提取难度。用滤波单元对局放信号进行滤波，将空气中大量的电晕等干扰信号滤除掉，便于后面电路的检波。参考图2，滤波单元主要由U5、U6组成。

4、微波检波单元：GIS放电类型通常是有局放信号的峰值和时域工频相位所决定的。为了获得UHF信号峰值和时域工频相位信息，采集装置需要很高的采样率，并且需要记录大量的数据，但是大量的数据量很难实时的处理。而利用滤波器可以很好的解决这一问题，它可以从高频载波信号中取出低频的调制信号，将超高频传感器输出的超高频成分滤除，而且保留信号的幅值和相位信息，这就大大的减少了数据的处理工作，方便了后续的信号处理。参考图2，检波由主芯片U1及外部配套电路组成。

5、锁相放大单元：锁相放大将局放产生的超高频脉冲电磁波从大量的噪声中恢复出来。其原理是两路信号同时送入相敏检波器，进后面带有积分功能的低通滤波器滤除掉非相关项，输出的直流分量代表局放信号的幅值信息，其中两路信号要满足同频同相的要求。参考图2，锁相放大由芯片D5、D6、HEADDR3X2组成。

GIS内置式UHF传感器主要性能指标为：

带宽：300MHz-3GHz；

监测范围：70dB；

高灵敏度：-65dBm。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。