[发明专利]气体绝缘组合电器盆式绝缘子内部缺陷检测系统和方法

说明书

本发明公开了一种气体绝缘组合电器盆式绝缘子内部缺陷的检测系统和方法。检测系统包括设置于所述气体绝缘组合电器盆式绝缘子中设有的微型天线、信号保护电路、参数检测设备和安装有检测分析模块的计算机；所述参数检测设备一端经所述信号保护电路接所述微型天线，其另一端接安装有检测分析模块的计算机。检测方法包括阻抗相关系数计算步骤和检测步骤。本发明通过检测天线特性参数来检测GIS盆式绝缘子内部缺陷的方法，该方法具有较高的检测精度与较强的灵敏度，可以检测盆式绝缘子的微小变形。

技术领域

本发明涉及一种气体绝缘组合电器检测系统和方法，尤其是一种气体绝缘组合电器盆式绝缘子内部缺陷检测系统和方法，属于电力系统故障检测技术领域。

背景技术

气体绝缘组合电器(Gas Insulated Switchgear,GIS)因其绝缘性能好、占地面积小等诸多优点，在电力系统中得到了广泛的应用。然而，由于制造、安装、运行等原因，由GIS引起的系统故障时有发生，且危害巨大。统计资料表明，由盆式绝缘子缺陷导致的故障占GIS总故障的37％。GIS盆式绝缘子常常存在着内部缺陷，此类缺陷一方面是在生产加工过程中可能产生的气隙缺陷，另一方面是在于GIS设备运输，安装过程中的元件损伤和变形、以及运行过程中机械振动受力集中产生裂纹。GIS盆式绝缘子投入运行后，也经常出现缺陷问题，由于绝缘子工作环境温差的存在，由热膨胀等原理可知绝缘子可能承受巨大的内应力，存在着变形的风险，并最终导致盆式绝缘子变形。气泡、裂缝及内部杂质等缺陷是GIS内部常见的几种绝缘缺陷，而由绝缘子的制造与安装工艺可知，气泡缺陷一般是在绝缘子在浇筑固化的过程中，由于收缩应力的存在而产生的；在绝缘子安装固定时由于紧固螺栓用力不均，会在绝缘子上产生应力，在后来的运行过程中产生振动的影响下容易开裂；另外GIS在运行过程中由于工作环境影响，较大的温度变化引起的绝缘子变形严重时也有开裂的风险。因此，上述一系列绝缘缺陷的存在会引起绝缘子电场畸变，从而引发气体电离，绝缘损坏。气体电离产生的一些物质使得腔体表面电导率增大，若局部放电在线监测不到位，最终会导致绝缘击穿，造成严重的电力系统事故。

针对以上问题，目前现有的解决办法主要有局部放电在线检测技术，X射线数字成像技术。常用检测方法主要包括超声波局部放电检测法、超高频局部放电检测法及SF6分解物检测法。但这些检测方法都存在着一些弊端，当绝缘缺陷较小时不足以引发局部放电，或放电很微弱时，由于外界干扰的存在，以及放电信号传播过程中的衰减，局部放电检测装置就很难准确的获取到有效的放电信号，不能及时检测出绝缘子内部缺陷的存在。运用此类方法对GIS设备进行诊断时，检测人员一般只能给出大致的判断。另外由于GIS本身开关操作过程中产生的电弧影响，有可能导致误判。就X射线数字成像技术来说，对于环氧树脂等非金属材料，射线穿透能力较金属材料容易，图像对比度较小，在缺陷尺寸较小的情况下较难检出，且该方法目前只适用于实验环境，及绝缘子出厂时的检测，对于已投运的绝缘子来说实现X射线数字成像技术的实时在线检测还是很困难的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种气体绝缘组合电器盆式绝缘子内部缺陷检测系统和方法。

本发明采用下述技术方案：

一种气体绝缘组合电器盆式绝缘子内部缺陷的检测系统，包括设置于所述气体绝缘组合电器盆式绝缘子中设有的微型天线、信号保护电路、参数检测设备和安装有检测分析模块的计算机；所述参数检测设备一端经所述信号保护电路接所述微型天线，其另一端接安装有检测分析模块的计算机。

所述参数检测设备为矢量网络分析仪。

所述微型天线设置于单相单箱型盆式绝缘子内部，所述微型天线为对数曲面螺旋天线。

所述微型天线设置于三相共箱型盆式绝缘子内部，所述微型天线由三个曲面环形天线组成。