[实用新型]一种封闭式气体绝缘组合电器局部放电检测设备

说明书

技术领域

本实用新型属于电力设备安全监测领域，尤其涉及一种基于UHF信号传播的用于封闭式气体绝缘组合电器局部放电的检测设备。

背景技术

GIS局部放电检测方法归纳起来，可分为两大类，即电测法和非电测法。其中电测法按检测信号的频段，又可分为脉冲电流法、高频法、甚高频法和特高频（UHF）法；非电测法包括：超声波检测法，化学检测法，光学检测法等。

（1）脉冲电流法

又称为耦合电容法，是IEC60270标准推荐的方法。该方法使用耦合电容进行局部放电信号的检测，可以测定局部放电的一些基本量，如视在放电量，可以显示出局部放电脉冲大小、个数与相位。该方法测试灵敏度高，而且可用己知电荷量的注入脉冲进行校正定量，但方法仅适合在实验室使用。

（2）高频法

高频法(f<100MHz)是将许多传感器分布安装在整个GIS中，根据频谱分析仪接收到的最大信号来确定某一缺陷的最大信噪比。传感器可以是嵌在绝缘子中或安装在绝缘法兰上，也可以安装在GIS接地回路中例如采用高灵敏度的脉冲电流互感器，其原理像罗柯夫斯基（Rogowski）线圈，检测频率可达几十兆赫兹。高频法的现场检测灵敏度可达100pC，日本使用较多。

（3）甚高频法

甚高频法的检测信号频率范围在30-300MHz。虽然这个频率范围可避开一些电晕干扰，但并不能完全排除。由于甚高频法会受到一些电晕干扰的影响，所以，现场应用时不使用外置传感器，而只采用内置传感器来获取PD信号。同时，用甚高频法也可以对PD进行定位。甚高频法的主要优点是对放电量的校准比较可靠。

（4）特高频法

特高频法的基本原理是使用UHF传感器而不是脉冲电流法的耦合电容来检测GIS局部放电产生的电磁波。超高频最主要的优点是抗干扰能力强、灵敏度高，并能够通过放电源到不同传感器的时间差对放电源进行定位。它对传感器的设计、阻抗匹配、放大器的带宽和噪声要求很高，同时又要求有多通道宽带数据采集系统；相比于脉冲电流法，它的技术难度较大。

与其他局部放电检测方法相比，超高频法具有灵敏度高、可识别故障类型及进行定位等优点。超高频传感器是超高频局部放电检测系统的关键部件之一，用来接收GIS中由局部放电所激发的频率为300MHz～3GHz的电磁波。根据安装方式的不同GIS超高频传感器可分为内置传感器和外置传感器两种。内置传感器安装于GIS内部，

外置传感器一般是安装在绝缘子与法兰连接处侧，安装于手孔内或CT引线箱中的传感器属于内置传感器类型。对于未投入运行的GIS，可采用内置传感器。对内置传感器的基本要求是不应损害GIS的可靠运行，不能使绝缘气体发生泄漏，不影响内部场强分布，否则可能导致绝缘击穿。对于已投入运行的GIS，可将外置传感器安装在需要检测位置的绝缘法兰处，外置传感器的安装和检测较为灵活。但外置传感器也存在一些问题，其一是外部传感器安装在设备外部，易受到外界信号的干扰；其二是从GIS绝缘子辐射出的电磁波衰减大，相对于内置传感器来说，外部传感器接收到的信号幅值低；其三是外部传感器易被损坏。

（5）超声波监测法

GIS内部产生局部放电信号时，会产生冲击的振动及声音，因此可以在腔体外壁上安装的超声波传感器来测量局部放电信号。超声波法是目前使用的除UHF方法之外最成熟和最广泛的局部放电监测方法。

（6）化学监测法

GIS发生局部放电时会引起SF6及其杂质的化学反应，导致一些气体生成物；化学检测法通过检测气体生成物的含量来确定局部放电的严重程度。但是GIS中的吸附剂和干燥剂可能会影响化学检测法的使用；断路器正常开断时的电弧产生的气体生成物，也会对测量结果产生影响；脉冲放电产生的分解物会被大量SF6气体所稀释，因此就局部放电监测而言，化学检测法的灵敏度很差。另外，该方法不能作为在线监测的方法来使用，它比较适合用作辅助方法分析GIS的绝缘故障。

（7）光学监测法

光电倍增器可以监测到甚至一个光子的发射，但是由于射线被SF6气体和玻璃强烈地吸收，导致该方法检测时存在“死角”。该方法对于已知放电源位置的检测比较有效，但不具备对故障的定位能力。并且由于GIS内壁光滑，光子容易发生反射，使检测灵敏度降低。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种造价低，更好地分辨干扰脉冲信号，减小因干扰脉冲产生的误警的封闭式气体绝缘组合电器局部放电检测设备。