[发明专利]一种GIS局部放电检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测系统及方法，尤其涉及一种GIS局部放电检测系统及方法。

背景技术

气体绝缘组合电器（Gas Insulated Substation，GIS）以其结构紧凑，占地空间小，不受外界环境影响，运行可靠性高，检修周期长等突出优点在电力系统中得到广泛应用，在输变电系统中占据着越来越重要的地位。

目前，国内外对GIS局部放电检测的主要方法有电脉冲检测法、超声波检测法、光测法、化学检测法，超高频法等。其中超声波检测法和超高频法以灵敏性高，易于实现带电检测，可进行模式识别和定量分析等共同优点应用前景看好。

GIS中局部放电激发的声音信号有比较宽的带宽，超声波检测法

就是用在腔体外壁安装的超声波传感器测量局部放电量Q。该方法抗电磁干扰好，但是声音信号在SF₆气体中传播速度很低（约140m/s），信号通过不同物质时传播速度不同，不同材料的边界处还会产生反射，因此信号模式很复杂，且高频部分衰减很快。

超高频检测法是通过检测GIS内部局部放电的超高频电磁波信号来获得局部放电的信息。在GIS局部放电测量时，现场干扰的频谱范围一般小于300MHz，且在传播过程中衰减很大，若检测局部放电产生的数百MHz以上的电磁波信号，则可有效避开电晕等干扰，大大提高信噪比。正是由于超高频法的特点以及GIS同轴体利于超高频信号传播的特点使得其抗干扰技术优于目前传统的局放检测方法，利于局部放电的在线监测，但是该方法最好能将传感器预埋入GIS中。

目前对GIS局部放电带电检测所用上述两种方法，超高频法的缺点主要是目前没有相应的国际及国内标准，且不能给出一个放电量大小的结果；由于UHF传感器只能安装在GIS的盆式绝缘子处，因此不能实现准确定位。而超声波的缺点是易受周围环境的影响，特别是如果设备本身运行中具有一定的振动，则对超声波检测会产生很大的误差。检测结果都存在一定的不准确性，会经常产生故障的误判漏判，有其局限性。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种GIS局部放电检测系统及方法,它具有显著提高局部放电检测系统故障检测准确性的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种GIS局部放电检测系统，它包括局部放电超声波子系统和局部放电超高频子系统，所述局部放电超声波子系统和局部放电超高频子系统与计算机连接。

所述局部放电超声波子系统包括超声波传感器，超声波传感器与前置放大器连接，前置放大器与带通滤波器连接，带通滤波器与可调放大器连接，可调放大器与平滑滤波器连接，平滑滤波器与信号包络生成器连接，信号包络生成器与计算机连接。

所述局部放电超高频子系统包括超高频传感器，超高频传感器与信号传输电缆连接，信号传输电缆与信号调理单元连接，信号调理单元与数据采集卡连接，数据采集卡与计算机连接。

基于一种GIS局部放电检测系统的一种检测方法，具体步骤为：

步骤一：分别利用基于局部放电超声波子系统的超声波检测法和基于局部放电超高频子系统的超高频检测法对被测GIS进行检测，并将检测结果上传给计算机；

步骤二：计算机对超声波检测法和超高频检测法检测的结果进行数据处理及识别；根据所述的检测结果分别给出证据对目标的基本概率指派函数值即指派概率；

步骤三：计算每种GIS故障的证据空间；

步骤四：根据诊断决策确定诊断结果即诊断类型。

所述步骤二中超声波检测法和超高频检测法指派概率的确定:

由特征谱图最大值相位分布平均值相位分布放电次数相位分布确定统计算子，利用神经网络算法，将确定的统计算子作为神经网络的输入，输出为各类故障的指派概率即各故障的基本可信数m_j(i)和不确定性概率m_j(Θ)。

所述步骤三中的GIS故障包括高压端金属突起物缺陷、接地体金属突起物缺陷、金属悬浮点位缺陷、自由金属颗粒缺陷和绝缘子缺陷。

所述步骤三的具体步骤为：

（3-1）根据超声波检测法和超高频检测法检测到的结果计算基本可信数m_j(i)和不确定性概率m_j(Θ)，其中，j=1或2，j表示两种检测方法的代号；i取1，2，3，4，5，6，表示故障类型及无故障时的代号；Θ为故障类型的集合。