專利名稱：局部放電超聲波定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
局部放電超聲波定位裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種利用超聲波原理定位GIS設(shè)備局部放電的裝置，特別適合于快速確定高壓設(shè)備內(nèi)局部放電的位置。
背景技術(shù)：
[0002]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)電廠以及高壓變電站中得到了廣泛的應(yīng)用。盡管GIS的可靠性很高，但在制造和裝配過程中，往往由于工藝等問題會(huì)使GIS 內(nèi)部留下一些小的缺陷，如金屬微粒、絕緣氣隙等，這些微小的缺陷在GIS運(yùn)行過程中可能會(huì)發(fā)展成危險(xiǎn)的放電通道，并最終引起GIS設(shè)備絕緣事故。局部放電是發(fā)生絕緣故障的重要征兆和表現(xiàn)形式。因此掌握設(shè)備內(nèi)部存在的局部放電情況，并準(zhǔn)確定位局部放電發(fā)生的位置，就能確保有足夠的反應(yīng)時(shí)間，對(duì)電力設(shè)備做有效的預(yù)測(cè)和維護(hù)。[0003]目前，對(duì)于運(yùn)行中GIS設(shè)備進(jìn)行的局部放電檢測(cè)技術(shù)有多種，每種技術(shù)都有其優(yōu)缺點(diǎn)。超聲波法和超高頻法作為目前兩種比較有效的檢測(cè)方法，抗干擾能力強(qiáng)，靈敏度高。 相比之下，超高頻法適合對(duì)設(shè)備進(jìn)行長期連續(xù)的監(jiān)測(cè)，需要廠家在設(shè)備制造時(shí)內(nèi)置傳感耦合器以保證測(cè)量精度；如果在GIS外部進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，極易受到外界的各種電磁信號(hào)的干擾。超聲波法設(shè)備使用簡(jiǎn)便，可以通過對(duì)設(shè)備的逐點(diǎn)測(cè)量進(jìn)行缺陷定位，更適合在現(xiàn)場(chǎng)的帶電檢測(cè)。[0004]現(xiàn)有的超聲波局部放電檢測(cè)儀(如中國專利ZL 200910084828. 9所述)，一般通過超聲波傳感器捕捉放電過程發(fā)生的超聲波信號(hào)，然后進(jìn)過信號(hào)的放大、濾波、整定以及信號(hào)的峰值檢測(cè)和頻率檢測(cè)，最后顯示并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。超聲波局部放電檢測(cè)儀提供多種測(cè)量模式，以不同的形式顯示測(cè)量的數(shù)據(jù)，包括連續(xù)測(cè)量模式、脈沖測(cè)量模式和相位測(cè)量模式。連續(xù)模式下測(cè)量放大器輸出信號(hào)的均方根值、峰值、50Hz信號(hào)值、IOOHz信號(hào)值，通過四個(gè)值的大小，初步判斷是否存在異常情況。脈沖模式下測(cè)量設(shè)定時(shí)間內(nèi)放大器的輸出信號(hào)。一般來講，如果內(nèi)部存在懸浮顆粒，這種模式能較為靈敏的反映出來。相位模式下測(cè)量設(shè)定時(shí)間內(nèi)放大器的輸出信號(hào)。這種模式需要有內(nèi)部同步單元支持，或外接同步信號(hào)，以判斷測(cè)量處的周期。這種模式可靈敏的反映出與電源周期有密切關(guān)系的內(nèi)部缺陷，比如電暈、局部放電。而利用超聲波法定位局部放電的基本方法是通過測(cè)量局部放電產(chǎn)生的超聲信號(hào)傳播到多個(gè)不同位置的超聲傳感器的時(shí)延或時(shí)間差，利用空間解析幾何的方法計(jì)算局部放電源的位置，實(shí)現(xiàn)絕緣缺陷定位。由于超聲波在電力設(shè)備常用材料介質(zhì)中衰減較大，其測(cè)量有效范圍較小，要實(shí)現(xiàn)絕緣缺陷的準(zhǔn)確定位，需對(duì)GIS進(jìn)行逐點(diǎn)檢測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)工作量非常大。而且局部放電的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)需要測(cè)定人員具有較高的專業(yè)知識(shí)和豐富的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定經(jīng)驗(yàn)，才能準(zhǔn)確地對(duì)放電的發(fā)生位置及可能的故障原因進(jìn)行判定。[0005]因此，如何快速準(zhǔn)確地確定GIS內(nèi)局部放電的位置成為局部放電檢測(cè)領(lǐng)域亟待解決的難題。實(shí)用新型內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型提供的局部放電超聲波定位裝置。它由超聲波傳感器，信號(hào)處理模塊、 數(shù)據(jù)分析處理模塊和信號(hào)顯示模塊組成，它們置于同一機(jī)箱體內(nèi)，機(jī)箱兩側(cè)有固定扣，可以用綁扎帶方便地固定在GIS外殼上。機(jī)箱下部有一圓柱形的空腔，用于固定超聲波傳感器。 超聲波傳感器的探測(cè)面突出腔體3毫米，底部偏上有一圓形限位圈，可以防止傳感器從機(jī)箱脫落；頂部設(shè)有0型橡膠墊圈，當(dāng)定位裝置固定于GIS外殼上時(shí)，超聲波傳感器可以穩(wěn)定并緊密地貼合在GIS外殼上。機(jī)箱頂部由一排共5個(gè)LED顯示燈，與信號(hào)顯示電路連接，用于顯示超聲波信號(hào)的強(qiáng)弱。[0007]在進(jìn)行GIS局部放電定位檢測(cè)時(shí)，用綁扎帶將超聲波定位裝置固定在GIS外殼上后，開機(jī)，超聲波傳感器接收局部放電產(chǎn)生超聲波信號(hào)。信號(hào)在信號(hào)處理模塊經(jīng)過初級(jí)放大、濾波、再放大、整定后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，傳遞到數(shù)據(jù)分析處理模塊；數(shù)據(jù)分析處理模塊提取工頻12個(gè)周波內(nèi)信號(hào)幅值，傳輸?shù)叫盘?hào)顯示模塊；信號(hào)顯示模塊按照設(shè)定的幅值區(qū)間， 顯示不同數(shù)目的LED燈，幅值越大，點(diǎn)亮的LED燈數(shù)目越多。由于超聲波信號(hào)在GIS介質(zhì)中衰減很大，在GIS外殼上移動(dòng)超聲波定位裝置，距離超聲波信號(hào)源越近，信號(hào)幅值越大，點(diǎn)亮的LED燈數(shù)目越多。根據(jù)在GIS外殼上不同位置時(shí)LED燈點(diǎn)亮的數(shù)目多少，就可以判斷局部放電的準(zhǔn)確位置。[0008]本實(shí)用新型提供的局部放電超聲波定位裝置，利用LED燈點(diǎn)亮數(shù)目直觀地顯示測(cè)量位置距離超聲波信號(hào)源的遠(yuǎn)近，從而判斷GIS局部放電的位置?？梢钥焖俜奖愕卦诂F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障判斷和定位，而且不需要專業(yè)的技術(shù)人員就可以進(jìn)行檢測(cè)。


[0009]圖1為本實(shí)用新型提供的局部放電超聲波定位裝置的示意圖具體實(shí)施方式
[0010]
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可由本說明所揭示的內(nèi)容了解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明也可以通過其它不同的具體實(shí)例加以實(shí)施和應(yīng)用。[0011]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的局部放電超聲波定位裝置，由超聲波傳感器1，信號(hào)處理模塊2、數(shù)據(jù)分析處理模塊3和信號(hào)顯示模塊4組成，它們置于同一機(jī)箱7體內(nèi)。機(jī)箱7外側(cè)有固定扣9，可以用綁扎帶方便地固定在GIS外殼上。機(jī)箱下部有一圓柱形的空腔 8，用于固定超聲波傳感器。超聲波傳感器的探測(cè)面突出腔體3毫米，底部偏上有一圓形限位圈6，可以防止傳感器從機(jī)箱脫落；頂部設(shè)有0型橡膠墊圈10，當(dāng)定位裝置固定于GIS外殼上時(shí)，超聲波傳感器可以穩(wěn)定并緊密地貼合在GIS外殼上。機(jī)箱頂部由一排共5個(gè)LED 顯示燈5，與信號(hào)顯示模塊連接，用于顯示超聲波信號(hào)的強(qiáng)弱。[0012]當(dāng)該裝置固定在被檢測(cè)的GIS設(shè)備外殼上時(shí)，超聲波傳感器1與GIS外殼緊密貼合，接收GIS局部放電所產(chǎn)生超聲波信號(hào)。超聲波信號(hào)在信號(hào)處理模塊2經(jīng)過初級(jí)放大、濾波、再放大、整定后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，傳遞到數(shù)據(jù)分析處理模塊3 ；數(shù)據(jù)分析處理模塊提取工頻12個(gè)周波內(nèi)信號(hào)幅值，傳輸?shù)叫盘?hào)顯示模塊4 ；信號(hào)顯示模塊4按照設(shè)定的幅值區(qū)間， 顯示不同數(shù)目的LED燈5，幅值越大，點(diǎn)亮的LED燈5數(shù)目越多。然后移動(dòng)超聲波定位裝置，將其固定在GIS外殼的不同位置，開始新一輪的測(cè)定。距離超聲波信號(hào)源越近，信號(hào)幅值越大，點(diǎn)亮的LED燈數(shù)目越多。根據(jù)在GIS外殼上不同位置時(shí)LED燈點(diǎn)亮的數(shù)目多少，就可以快速準(zhǔn)確地判斷局部放電的準(zhǔn)確位置。
權(quán)利要求1.一種局部放電超聲波定位裝置，它由超聲波傳感器，信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)分析處理模塊和信號(hào)顯示模塊組成，其特征在于所述的超聲波傳感器，信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)分析處理模塊和信號(hào)顯示模塊信號(hào)獲取模塊置于同一機(jī)箱體內(nèi)，機(jī)箱兩側(cè)設(shè)有固定扣，可以用綁扎帶方便地固定在GIS外殼上。
2.如權(quán)利要求1所述的局部放電超聲波定位裝置，其特征在于所述的機(jī)箱底部有一圓柱形空腔，用于固定超聲波傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的局部放電超聲波定位裝置，其特征在于所述的超聲波傳感器的探測(cè)面突出腔體3毫米，底部偏上有一圓形限位圈，頂部設(shè)有0型橡膠墊圈。
4.如權(quán)利要求1所述的局部放電超聲波定位裝置，其特征在于所述的機(jī)箱頂部設(shè)有5 個(gè)LED顯示燈。
專利摘要一種局部放電超聲波定位裝置，由超聲波傳感器，信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)分析處理模塊和信號(hào)顯示模塊組成，它們置于同一機(jī)箱體內(nèi)，機(jī)箱兩側(cè)有固定扣，可以用綁扎帶方便地固定在GIS外殼上，由機(jī)箱頂部的5個(gè)LED顯示燈，顯示超聲波信號(hào)的強(qiáng)弱。根據(jù)LED顯示燈點(diǎn)亮的數(shù)目多少可以快速方便的判斷GIS內(nèi)局部放電的位置。
文檔編號(hào)G01R31/12GK202256584SQ201120337728
公開日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