專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于gis耐壓試驗(yàn)的局部放電監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用超聲波檢測(cè)原理進(jìn)行氣體絕緣組合電器耐壓試驗(yàn)中局部放電監(jiān)測(cè)的裝置。
背景技術(shù)：
氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Switchgear, GIS)具有絕緣度高、結(jié)構(gòu)緊湊、 占地面積小、適應(yīng)性廣、可靠性高的特點(diǎn)，在電力系統(tǒng)的發(fā)電廠(chǎng)以及高壓變電站中得到了廣泛的應(yīng)用。GIS在工廠(chǎng)整體組裝完成以后進(jìn)行調(diào)整試驗(yàn)，在試驗(yàn)合格后，以運(yùn)輸單元的方式運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)安裝。運(yùn)輸過(guò)程中的機(jī)械振動(dòng)、撞擊等可能導(dǎo)致GIS原件或組裝件內(nèi)緊固件松動(dòng)或相對(duì)位移。安裝過(guò)程中，在聯(lián)結(jié)、密封等工藝處理方面存在失誤，導(dǎo)致電極表面刮傷或安裝錯(cuò)位引起電極表面缺陷，空氣中懸浮的塵埃、導(dǎo)電微粒雜質(zhì)和毛刺等在安裝現(xiàn)場(chǎng)又難以徹底清理，且難以檢查出來(lái)，將引發(fā)絕緣事故。因此，在GIS安裝完成后必須進(jìn)行嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)耐壓試驗(yàn)。如電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 555-2004所述，在耐壓試驗(yàn)過(guò)程中，常用到電荷法、甚高頻法、超高頻法、振動(dòng)法以及聲測(cè)法對(duì)耐壓試驗(yàn)中由于局部放電產(chǎn)生的電、光、聲、化學(xué)等效應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。各種方法互有優(yōu)缺點(diǎn)，均在耐壓試驗(yàn)中得到了應(yīng)用。但是，目前還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)耐壓試驗(yàn)過(guò)程中局部放電信號(hào)監(jiān)測(cè)的專(zhuān)用設(shè)備。本實(shí)用新型就是針對(duì)這一現(xiàn)狀對(duì)現(xiàn)有的局部放電檢測(cè)儀做了相應(yīng)的改進(jìn)，使其適用于記錄GIS設(shè)備耐壓試驗(yàn)過(guò)程中的局部放電信號(hào)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種基于超聲波檢測(cè)原理進(jìn)行GIS耐壓試驗(yàn)中局部放電監(jiān)測(cè)的裝置。對(duì)現(xiàn)有的局部放電檢測(cè)儀做了很大的改進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)了在GIS耐壓試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)局部放電的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本實(shí)用新型提供的GIS耐壓試驗(yàn)局部放電監(jiān)測(cè)裝置，由信號(hào)獲取模塊和數(shù)據(jù)分析模塊兩部分構(gòu)成。其特征在于，所述的信號(hào)獲取模塊固定于GIS外殼上，由超聲波傳感器和信號(hào)處理器構(gòu)成，兩者通過(guò)電纜連接；所述的數(shù)據(jù)分析模塊與信號(hào)獲取模塊之間通過(guò)電纜或無(wú)線(xiàn)兩種方式連接?？蓪?shù)據(jù)分析模塊置于遠(yuǎn)離耐壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的位置進(jìn)行局部放電信號(hào)的監(jiān)測(cè)。為了確定局部放電的位置，可以在GIS不同位置同時(shí)設(shè)置多個(gè)信號(hào)獲取模塊，數(shù)據(jù)分析模塊通過(guò)電纜連接可以連接1-4個(gè)信號(hào)獲取模塊，通過(guò)無(wú)線(xiàn)連接方式可以連接多達(dá)256個(gè)信號(hào)獲取模塊；超聲波傳感器緊密的固定在GIS外殼上，其響應(yīng)頻率范圍為 10KHz-500KHz ；信號(hào)處理器包括濾波單元、信號(hào)放大單元、信號(hào)整定單元路、A/D轉(zhuǎn)換單元、 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元及數(shù)據(jù)傳輸單元，將超聲波傳感器獲取的放電信號(hào)通過(guò)濾波、信號(hào)放大、信號(hào)整定及數(shù)模轉(zhuǎn)化，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，并通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸單元將獲取的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)分析模塊。數(shù)據(jù)分析模塊包括數(shù)據(jù)接收單元，數(shù)據(jù)提取分析單元，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、顯示單元及參數(shù)輸入單元；所述的數(shù)據(jù)接收單元從信號(hào)處理器接收放電信號(hào)，傳遞給所述的數(shù)據(jù)提取分析單元，數(shù)據(jù)提取分析單元對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行峰值提取，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，同時(shí)在顯示屏實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。參數(shù)輸入單元可以在實(shí)驗(yàn)前根據(jù)耐壓試驗(yàn)過(guò)程設(shè)置監(jiān)測(cè)時(shí)間，信號(hào)采樣頻率。 試驗(yàn)結(jié)束后，還可以讀取整個(gè)耐壓試驗(yàn)過(guò)程中各時(shí)間段監(jiān)測(cè)到的超聲波信號(hào)，方便對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行分析，檢驗(yàn)不同加壓階段超聲波信號(hào)的變化特點(diǎn)，判斷GIS設(shè)備是否存在缺陷。本實(shí)用新型可以監(jiān)測(cè)并記錄整個(gè)GIS耐壓試驗(yàn)過(guò)程中的局部放電所產(chǎn)生超聲波信號(hào)，試驗(yàn)結(jié)束后可以對(duì)整個(gè)耐壓試驗(yàn)過(guò)程中超聲波信號(hào)進(jìn)行回放，有助于通過(guò)比較分析不同耐壓階段超聲波信號(hào)的特點(diǎn)，準(zhǔn)確判斷GIS設(shè)備是否存在治理問(wèn)題和安全隱患。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。如圖1所示，本實(shí)用新型提供的耐壓試驗(yàn)局部放電監(jiān)測(cè)儀，由信號(hào)獲取模塊1和數(shù)據(jù)分析模塊2兩部分組成。信號(hào)獲取模塊1包括超聲波傳感器3和信號(hào)處理器4，兩者通過(guò)電纜連接，信號(hào)處理器4由濾波單元5、信號(hào)放大單元6、信號(hào)整定單元路7、A/D轉(zhuǎn)換單元 8、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元9及數(shù)據(jù)傳輸單元10組成。數(shù)據(jù)分析模塊2由數(shù)據(jù)接收單元11，數(shù)據(jù)提取分析單元12，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元13、顯示單元14及參數(shù)輸入單元15組成。在測(cè)量開(kāi)始前，通過(guò)參數(shù)輸入單元15設(shè)定耐壓試驗(yàn)的電壓值和加壓時(shí)間，也可以選擇程序內(nèi)置的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的各種加壓程序。隨后將超聲波傳感器固定在GIS外殼的特定位置，中間涂以耦合劑，以保證超聲波信號(hào)的有效傳播。在利用加壓設(shè)備對(duì)GIS按照特定的程序加壓時(shí)，同步啟動(dòng)局部放電監(jiān)測(cè)儀開(kāi)始超聲波信號(hào)的監(jiān)測(cè)。超聲波傳感器3將接收的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，輸入信號(hào)處理器4內(nèi)濾波單元5的輸入端，經(jīng)過(guò)濾波后輸入信號(hào)放大單元6，將超聲波信號(hào)放大后，在經(jīng)過(guò)信號(hào)整定單元7處理后，被A/D轉(zhuǎn)換單元8轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元9內(nèi)，再經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)傳輸單元10將獲取的數(shù)字信號(hào)傳遞給數(shù)據(jù)分析模塊2，數(shù)字信號(hào)也可以不存儲(chǔ)直接傳遞給數(shù)據(jù)分析模塊2。數(shù)據(jù)分析模塊2通過(guò)其中的數(shù)據(jù)接收單元11接收數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)數(shù)據(jù)提取分析單元12提取峰值，最后將各時(shí)間段的信號(hào)峰值數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在顯示單元14上，并將數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)單元13中。耐壓試驗(yàn)結(jié)束后，可將本次試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行回放，以便詳細(xì)分析耐壓過(guò)程中各階段的超聲波信號(hào)， 準(zhǔn)確判斷GIS設(shè)備運(yùn)行狀況。
權(quán)利要求1.一種用于Gis耐壓試驗(yàn)的局部放電檢測(cè)裝置，包括信號(hào)獲取模塊和數(shù)據(jù)分析模塊兩部分，其特征在于所述信號(hào)獲取模塊包括以電纜直接連接的超聲波傳感器與信號(hào)處理器， 置于被檢測(cè)的GIS設(shè)備上；所述的數(shù)據(jù)分析模塊以電纜或無(wú)線(xiàn)的方式與所述的信號(hào)獲取模塊連接，置于遠(yuǎn)離耐壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的安全地帶。
2.如權(quán)利要求1所述的用于GIS耐壓試驗(yàn)的局部放電檢測(cè)裝置，其特征在于所述的超聲波傳感器的響應(yīng)頻率范圍為10KHz-500KHz。
3.如權(quán)利要求1所述的用于GIS耐壓試驗(yàn)的局部放電檢測(cè)裝置，其特征在于所述的信號(hào)處理器包括濾波單元、信號(hào)放大單元、信號(hào)整定單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元及數(shù)據(jù)傳輸單元，將所述的超聲波傳感器獲取的放電信號(hào)通過(guò)濾波、信號(hào)放大、信號(hào)整定及數(shù)模轉(zhuǎn)化，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，并通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸單元將獲取的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)分析模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的用于GIS耐壓試驗(yàn)的局部放電檢測(cè)裝置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)分析模塊包括數(shù)據(jù)接收單元，數(shù)據(jù)提取分析單元，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、顯示單元及參數(shù)輸入單元；所述的參數(shù)輸入單元可以在實(shí)驗(yàn)前根據(jù)耐壓試驗(yàn)過(guò)程設(shè)置監(jiān)測(cè)時(shí)間，信號(hào)采樣頻率，所述的數(shù)據(jù)接收單元從信號(hào)處理器接收放電信號(hào)，傳遞給所述的數(shù)據(jù)提取分析單元，數(shù)據(jù)提取分析單元對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行峰值提取，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，同時(shí)在顯示屏實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。
5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)分析模塊，其特征在于所述的數(shù)據(jù)接收單元與數(shù)據(jù)傳輸單元之間可利用有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)兩種模式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述的有線(xiàn)傳輸最多可擴(kuò)展至8個(gè)通道，所述的無(wú)線(xiàn)連接方式最多可以擴(kuò)展到256個(gè)通道。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供的應(yīng)用于GIS設(shè)備耐壓試驗(yàn)過(guò)程中的局部放電監(jiān)測(cè)裝置，包括可以固定在GIS外殼上的信號(hào)獲取模塊和置于遠(yuǎn)離耐壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的安全地帶的數(shù)據(jù)分析模塊兩部分，信號(hào)獲取模塊由超聲波傳感器及信號(hào)處理器組成。超聲波傳感器全程監(jiān)測(cè)耐壓試驗(yàn)過(guò)程中局部放電產(chǎn)生的超聲信號(hào)，信號(hào)處理器獲取的信號(hào)進(jìn)行初步處理后傳送給遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)分析模塊，數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)提取、分析、存儲(chǔ)并實(shí)時(shí)顯示在顯示屏上。試驗(yàn)結(jié)束后可以對(duì)整個(gè)耐壓試驗(yàn)過(guò)程中超聲波信號(hào)進(jìn)行回放，有助于通過(guò)比較分析不同耐壓階段超聲波信號(hào)的特點(diǎn)，準(zhǔn)確判斷GIS設(shè)備是否存在治理問(wèn)題和安全隱患。
文檔編號(hào)G01R31/12GK202256583SQ20112033770
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者李軍遠(yuǎn), 章嘯 申請(qǐng)人:北京興泰學(xué)成儀器有限公司