[实用新型]分布式气体绝缘组合电器局部放电超高频智能监测系统

说明书

本实用新型属于气体绝缘金属封闭开关设备的局部放电监测领域，具体涉及一种针对于气体绝缘组合电器经局部放电所产生超高频信号的分布式气体绝缘组合电器局部放电超高频智能监测系统。包括超高频信号传感器，前级自适应滤波放大器，还包括多路开关，比较器，D/A转换器以及FPGA等部件。其中，超高频信号传感器与前级自适应滤波放大器和多路开关之间顺次连接。FPGA在触发电平下向滤波放大器和多路开关分别输送控制信号，传递的信号通过比较器和FPGA给定输出值的D/A转换器实现采集，存储在FPGA中并通过以太网通信送出。克服了现有设备只能针对单一监测点，无法实现多监测点进行整体监测的缺陷。

技术领域

本实用新型属于气体绝缘金属封闭开关设备的局部放电监测领域，具体涉及一种针对于气体绝缘组合电器经局部放电所产生超高频信号的分布式智能监测装置。

背景技术

气体绝缘变电站(GIS)是一类利用封闭气体(SF₆)环境实现电气绝缘的变电站，区别于敞开式变电站，其包含的大部分电气设备都被封装在密闭管道中，从外部看不到里面的具体构造和运行情况。作为电网安全稳定运行的重要组成部分，GIS相比敞开式变电站具有占地面积小、开断性能好、运行可靠以及安装使用便捷等优点，受到了广泛的使用。但是实际使用中，GIS内部常有发生局部放电的情况，这些故障主要是由于GIS出厂时留下的毛刺，或者安装过程中产生的金属颗粒物以及其他原因导致的缺陷造成的，由于其采用封闭式安装的特点，这些局部放电往往难以察觉，在电场等因素的干预下将逐渐扩大和延伸，使得故障处的绝缘水平大大降低，成为电网安全稳定运行的隐患，严重时甚至可能造成设备的损毁和电网的崩溃。因此对于GIS内局部放电的监测就显得尤为重要。

超高频(UHF)法是一种监测GIS内部局部放电水平的有效方法，它通过分析绝缘隐患处传播出来的电磁波信号来判断绝缘处是否存在局部放电现象，可以实现非接触测量和在线监测。UHF法测量的电磁波频率范围是300MHz～3GHz，通过此信号的强弱及时间特性可以帮助确定绝缘处的局部放电缺陷类型和严重程度。而超高频法的灵敏度和分析结果的可靠性必须依赖于高精度的传感器测量单元，因此设计出精度高的超高频信号监测单元在超高频法的使用中就显得十分重要。

国内电力系统的很多机构都已经配备了UHF法的监测设备，但在其使用过程中时常有监测装置长期采集不到信号的状况，这时便难以对GIS的局部放电水平给出很好的评估；此外，由于GIS的有较多处绝缘隐患需要实时监测，而现有的很多检测单元不能实现多放电监测点的整体监测，从而造成监测装置的浪费，因此就需要一种分布式高精度的超高频监测单元的出现，来解决现有的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计一个分布式的气体绝缘组合电器局部放电超高频智能监测单元，能够对于实际GIS存在多处待监测放电绝缘的问题给出整体监测，且与此同时具备较高的精度。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种分布式气体绝缘组合电器局部放电超高频智能监测系统，其特征在于，包括UHF传感器，前级自适应滤波放大器，比较器，D/A转换器以及FPGA，其中，UHF传感器与多路开关以及前级自适应滤波放大器和多路开关之间依次连接；FPGA在触发电平下向滤波放大器和多路开关分别输送控制信号，传递的信号通过比较器和FPGA给定输出值的D/A转换器实现采集，存储在FPGA的存储模块并通过以太网通信送出。

在上述的一种分布式气体绝缘组合电器局部放电超高频智能监测系统，所述前级自适应滤波放大器包括型号为ERA-3的放大器，所述放大器输出端通过电容C3与半分布参数带通滤波器的输入端连接；电阻Rc与电容C1并联后与电感L串联再通过电容C3与半分布参数带通滤波器的输入端连接；经过多路开关的信号经电容C2后与放大器的输入端连接。。