[发明专利]GIL管道内部故障监测定位系统及方法

说明书

本发明提供一种GIL管道内部故障监测定位系统及方法，该系统包括若干光学传感器、若干光信号采集器和监测定位装置，光学传感器设于GIL管道的充气单元的外壁上，光学传感器采用穿墙型光学传感器，光学传感器的穿入端采用广角镜头，且光学传感器的穿入端穿入GIL管道的内部，光学传感器的未穿入端设于GIL管道外，光学传感器的未穿入端为光纤接口，光学传感器通过光纤接口与塑料光纤连接光信号采集器，光信号采集器通过通信光纤连接监测定位装置；本发明依据光信号可靠检测GIL管道内部绝缘或局放故障，不受电磁和环境干扰；可精确定位故障至每节管道，定位信息可靠。

技术领域

本发明涉及一种GIL管道内部故障监测定位系统及方法。

背景技术

GIL(gas-insulated metal enclosed transmission line)即气体绝缘金属封闭输电线路，是一种采用六氟化硫(SF₆)或其它气体绝缘、外壳与导体同轴布置的高电压、大电流、长距离电力传输设备，具有输电容量大、损耗小、占地少、运行可靠性高、维护量小、寿命长、环境影响小等显著优点。

近年来，随着特高压输电系统的大力推广和城市变电站电压等级的提高，GIL线路的应用越来越广泛。2016年淮南-南京-上海1000千伏特高压交流输变电工程苏通GIL综合管廊工程开工，城市变电站内，主变的电源接入也多采用GIL线路，都标志着GIL的运行现场越来越多。

GIL作为重要电力输送通道，其运行的安全稳定性至关重要，其运行过程中的主要隐患是绝缘问题，目前行业内主要对其局部放电、气体压力、温度、气体泄漏等进行监测，而对局放的在线监测往往采用超声或高频电磁波检测的方式进行。在复杂的电磁环境下，超声和高频电磁波很容易受到干扰，因此采用超声或高频检测的方式往往不够准确，容易产生误报，同时由于高频信号在空气中传输极快，根据接收时刻形成的定位位置也不准确。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的是提供一种GIL管道内部故障监测定位系统及方法，采用光学检测实现GIL内部绝缘损坏或局部放电的故障定位。现有技术方案采用超声或高频检测，在复杂的电磁环境下，很容易受到干扰，容易产生误报，同时由于高频信号在空气中传输极快，根据接收时刻形成的定位位置也不准确，为此本发明提出采用光信号检测来解决上述问题。

本发明的技术解决方案是：

一种GIL管道内部故障监测定位系统，包括若干光学传感器、若干光信号采集器和监测定位装置，光学传感器设于GIL管道的充气单元的外壁上，光学传感器采用穿墙型光学传感器，光学传感器的穿入端采用广角镜头，且光学传感器的穿入端穿入GIL管道的内部，光学传感器的未穿入端设于GIL管道外，光学传感器的未穿入端为光纤接口，光学传感器通过光纤接口与塑料光纤连接光信号采集器，光信号采集器通过通信光纤连接监测定位装置。

进一步地，光信号采集器包括光电转换模块、AD采样模块、CPU处理模块、光纤级联模块、电源模块和地址整定模块，光电转换模块通过AD采样模块连接CPU处理模块的输入端，CPU处理模块还连接电源模块和地址整定模块，CPU处理模块的输出端通过光纤级联模块、通信光纤连接监测定位装置。

进一步地，光学传感器传送光信号经过光电转换后进入AD采样模块，CPU处理模块从AD处理模块读取数据并计算后得到光强信号，通过光纤级联模块实现与监测定位装置进行通信，地址整定模块整定本光信号采集器的地址，且光信号采集器的地址在一条光纤链路中唯一。

进一步地，监测定位装置通过光纤级联模块获得每节GIL管道的充气单元内部的光信号信息，根据数据来源进行定位，某充气单元产生光信号则认为该充气单元的内部产生绝缘或局放故障，根据光信号的强度给出是否检修建议。

进一步地，光学传感器与光信号采集器一一对应设置，各光信号采集器通过光纤级联。