專利名稱：一種局部放電特高頻檢測(cè)裝置的實(shí)體gis評(píng)價(jià)測(cè)試平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用實(shí)體GIS (氣體絕緣金屬封閉開關(guān))構(gòu)建的對(duì)局部放電特高頻(UHF)檢測(cè)裝置進(jìn)行評(píng)價(jià)的測(cè)試平臺(tái)。
背景技術(shù)：
近年來，GIS在電網(wǎng)中的應(yīng)用日益廣泛，已經(jīng)形成一定規(guī)模。而檢測(cè)GIS內(nèi)部缺陷的檢測(cè)方法和裝置也隨之因運(yùn)而生，特高頻法(英文簡(jiǎn)稱UHF)是其中應(yīng)用較為廣泛的檢測(cè)手段之一，其檢測(cè)頻帶一般在300MHz 1500MHz之間，具有抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高等特點(diǎn)，且這種非接觸式的測(cè)量方式對(duì)于二次設(shè)備和檢測(cè)人員而言都更安全，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，特別適合于在線監(jiān)測(cè)，因而較之于其它檢測(cè)方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。近年來全國(guó)各地通過特高頻在線監(jiān)測(cè)和帶電測(cè)試發(fā)現(xiàn)了大量GIS內(nèi)部缺陷案例，特高頻法成為目前GIS在線檢測(cè)領(lǐng) 域最重要的檢測(cè)手段?？偨Y(jié)近年來國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)GIS局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前存在的影響局部放電特高頻技術(shù)在檢測(cè)GIS內(nèi)部缺陷方面的推廣應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸問題，主要有檢測(cè)系統(tǒng)的檢驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)化，綜合考慮性價(jià)比情況下GIS的傳感器配置方案等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種對(duì)局部放電特高頻檢測(cè)系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)及傳感器配置方案合理性確定的GIS評(píng)價(jià)測(cè)試平臺(tái)。解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種局部放電特高頻檢測(cè)裝置的實(shí)體GIS評(píng)價(jià)測(cè)試平臺(tái)，包括GIS三相腔體，其特征是在所述的GIS三相腔體增設(shè)有至少一個(gè)裝有探針的蓋板，其尺寸與GIS三相腔體的上手孔法蘭相同，蓋板中心貫穿了一根銅質(zhì)探針制作的單極天線作為發(fā)射天線，尾部由N型頭接出，用于向GIS三相腔體中注入模擬的局放信號(hào)；在所述的GIS三相腔體內(nèi)，增設(shè)至少一個(gè)試驗(yàn)艙，試驗(yàn)艙的位置為GIS腔體上有法蘭處、或是已有的手孔處、或是專門的開孔處；在所述的GIS三相腔體上的手孔蓋板中間開中心介質(zhì)窗，介質(zhì)窗為絕緣電介質(zhì)板材質(zhì)，此可用于后期安裝局部放電特高頻傳感器以接收GIS內(nèi)部的局部放電信號(hào)；所述的GIS三相腔體上A相的所有的盆式絕緣子都沒有屏蔽環(huán)(屏蔽環(huán)就是一圈金屬環(huán))，為全敞開式，C相的盆式絕緣子有屏蔽環(huán)，屏蔽環(huán)上開有不同大小的孔；每相都有內(nèi)置傳感器，放在斷路器氣室、母線和三相的進(jìn)線氣室，傳感器的蓋板尺寸和試驗(yàn)艙蓋板一致。在A、B、C三相進(jìn)線側(cè)增設(shè)的試驗(yàn)艙及A、C相進(jìn)線套管位置，各增加一手孔，換上裝載有探針的法蘭。A、B、C三相都設(shè)有試驗(yàn)艙，A相共有5個(gè)試驗(yàn)艙，母線上有兩個(gè)，試驗(yàn)艙內(nèi)部用來放置典型放電模型，其蓋板替換為裝有內(nèi)置傳感器的蓋板和介質(zhì)窗式檢測(cè)蓋板。將現(xiàn)有的I號(hào)試驗(yàn)艙開孔下移至與斷路器中導(dǎo)體位置對(duì)應(yīng)，避開屏蔽罩和滅弧室；5號(hào)試驗(yàn)艙開孔位置正對(duì)導(dǎo)體門以錯(cuò)開避雷器接頭屏蔽罩。
以下是平臺(tái)在使用中涉及的專有名詞，特給出解釋典型放電模型GIS在運(yùn)行中引發(fā)局部放電的典型絕緣缺陷主要有自由金屬微粒、金屬突起物、絕緣子氣隙、絕緣子表面金屬污染物、懸浮電極等，典型放電模型是為了在GIS腔體中加壓試驗(yàn)時(shí)模擬以上的絕緣缺陷產(chǎn)生局部放電而專門制作的相對(duì)應(yīng)的模型。模擬放電源GIS加壓試驗(yàn)產(chǎn)生的放電較為復(fù)雜，為了便于在不加壓環(huán)境的試驗(yàn)，設(shè)計(jì)了模擬局部放電信號(hào)的信號(hào)源，產(chǎn)生的陡脈沖信號(hào)的上升沿能達(dá)到<300ps，幅值和脈寬都可調(diào)。有益效果對(duì)于GIS內(nèi)部缺陷的固定式特高頻在線監(jiān)測(cè)統(tǒng)而言，由于GIS具體的尺寸、結(jié)構(gòu)(如GIS管道的L型、T型及弧度轉(zhuǎn)彎、斷路器及CT、地刀、隔離刀等變形元件、絕緣子是否屏蔽、數(shù)量等)對(duì)特高頻信號(hào)的衰減影響很大，各廠家提出的傳感器配置位置和數(shù)量 差異很大，對(duì)用戶而言如何驗(yàn)證廠家提出的傳感器布置方案的合理性，選配具有有效檢測(cè)效果的產(chǎn)品和傳感器配置方案并實(shí)現(xiàn)最佳的經(jīng)濟(jì)性，具有重要的工程意義。本發(fā)明的局部放電特高頻檢測(cè)裝置的實(shí)體GIS評(píng)價(jià)測(cè)試平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)局部放電特高頻檢測(cè)系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)及傳感器配置方案合理性確定。


圖I為本發(fā)明的GIS結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為沿圖I的E-E線剖面的A相結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為沿圖I的F-F線剖面的B相結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為沿圖I的D-D線剖面的C相結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖所示，本發(fā)明的局部放電特高頻檢測(cè)裝置的實(shí)體GIS評(píng)價(jià)測(cè)試平臺(tái)實(shí)施例，是在現(xiàn)有的實(shí)體GIS評(píng)價(jià)測(cè)試平臺(tái)上的GIS三相腔體上做的改進(jìn)，包括首先，在GIS三相腔體增設(shè)有多個(gè)裝有探針的蓋板，其尺寸與GIS上手孔法蘭相同，蓋板中心貫穿了一根銅質(zhì)探針制作的單極天線作為發(fā)射天線，尾部由N型頭接出，用于向GIS腔體中注入模擬的局放信號(hào)。其次，是在GIS三相腔體內(nèi)，增設(shè)試驗(yàn)艙，一般是在GIS腔體上有法蘭的位置增設(shè)，有些是在腔體上已有的手孔，如圖2中3、5號(hào)試驗(yàn)艙，有些是根據(jù)需要專門開孔，如圖2中的1、2、4號(hào)試驗(yàn)艙，用以放置典型放電模型、內(nèi)置傳感器和裝有探針的蓋板，開孔的尺寸大小要兼顧到內(nèi)置傳感器的尺寸，同時(shí)位置要符合附近的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。所謂的試驗(yàn)艙就是在不影響GIS性能的基礎(chǔ)上在GIS三相腔體上開了個(gè)孔，用可拆卸的法蘭覆蓋，GIS腔體也就是試驗(yàn)艙艙體，可以用做放置放電源、內(nèi)置傳感器等。再有，就是在GIS三相腔體上增設(shè)介質(zhì)窗式檢測(cè)蓋板中心開有介質(zhì)窗的高壓設(shè)備手孔蓋板，此介質(zhì)窗為絕緣電介質(zhì)板材質(zhì)，可視作在手孔蓋板中間開了個(gè)窗，可用于后期安裝局部放電特高頻傳感器以接收GIS內(nèi)部的局部放電信號(hào)，介質(zhì)窗式檢測(cè)蓋板的安裝位置見圖3。另外，還包括對(duì)GIS三相機(jī)構(gòu)的如下改造(I)為了測(cè)試經(jīng)由盆式絕緣子泄漏出來的電磁波，以研究在經(jīng)過GIS各個(gè)部件后電磁波的衰減情況來確定最理想的傳感器安裝的配置方案，A相的所有的盆式絕緣子都沒有屏蔽環(huán)，為全敞開式(2)為了研究屏蔽環(huán)上不同尺寸的開孔對(duì)于輻射出來的電磁波的影響，以尋求最合理的屏蔽環(huán)開孔的尺寸，C相的盆式絕緣子有屏蔽環(huán)，但是屏蔽環(huán)上開有不同大小的孔，孔的尺寸參考了目前各個(gè)GIS廠家在類似結(jié)構(gòu)上的預(yù)留孔的大小。(3)在不加壓的情況下,本著利于信號(hào)從進(jìn)線最遠(yuǎn)端向母線傳播的原則,在A、B、C三相進(jìn)線側(cè)增設(shè)的試驗(yàn)艙及A、C相進(jìn)線套管位置，各增加一手孔，可換上裝載有探針的法蘭，利用模擬信號(hào)源注入的方法研究注入信號(hào)在GIS中的傳播規(guī)律。(4) A、B、C三相都設(shè)計(jì)有專門的試驗(yàn)艙，以圖示的A相為例共有5個(gè)試驗(yàn)艙，母線上有兩個(gè)，試驗(yàn)艙內(nèi)部用來放置典型放電模型，其蓋板可以替換為裝有內(nèi)置傳感器的蓋板和介質(zhì)窗式檢測(cè)蓋板，一些特殊位置的試驗(yàn)艙如I號(hào)開孔從圖示位置下移，開孔位置應(yīng)與斷路器中導(dǎo)體位置對(duì)應(yīng)，還要避開屏蔽罩和滅弧室；5號(hào)試驗(yàn)艙開孔位置正對(duì)導(dǎo)體門錯(cuò)開避雷器接頭屏蔽罩；(5)GIS每相都有內(nèi)置傳感器，一般放在斷路器氣室、母線和三相的進(jìn)線氣室，內(nèi)置傳感器既可作為接收天線，在真實(shí)放電時(shí)接收UHF信號(hào)；也可作為發(fā)射天線向GIS腔體內(nèi)注入模擬局放信號(hào)。傳感器的蓋板尺寸保證和試驗(yàn)艙蓋板一致，方便更換。I、局放信號(hào)傳播規(guī)律和傳感器配置方案合理性研究GIS的A相的Il 17(如圖I中所示)都為敞開式盆式絕緣子(無屏蔽環(huán))，測(cè)試時(shí)選用某一試驗(yàn)艙放置好典型放電模型后，加壓產(chǎn)生放電，將外置傳感器貼在各個(gè)盆式絕緣子上接收局放信號(hào)；在不加壓的情況下，利用模擬信號(hào)源通過內(nèi)置傳感器或探針向GIS內(nèi)注入信號(hào)，在Il 17盆子的位置檢測(cè)信號(hào)，可以與加壓情況下做對(duì)比。2、盆式絕緣子上屏蔽環(huán)開孔尺寸的研究C相的所有盆式絕緣子都是屏蔽環(huán)帶開孔的形式，在放置放電模型放電后，選取Il 17中某一盆子，在其不同尺寸的開孔處用外置傳感器測(cè)量信號(hào)，根據(jù)輻射信號(hào)的強(qiáng)弱確定合適的尺寸，用以指導(dǎo)GIS廠家在GIS出廠前在盆子上設(shè)置開孔尺寸。
權(quán)利要求
1.一種局部放電特高頻檢測(cè)裝置的實(shí)體GIS評(píng)價(jià)測(cè)試平臺(tái)，包括GIS三相腔體，其特征是在所述的GIS三相腔體上增設(shè)有至少一個(gè)裝有探針的蓋板，其尺寸與GIS三相腔體的上手孔法蘭相同，蓋板中心貫穿了一根銅質(zhì)探針制作的單極天線作為發(fā)射天線，尾部由N型頭接出，用于向GIS三相腔體中注入模擬的局放信號(hào)；在所述的GIS三相腔體內(nèi)，增設(shè)至少一個(gè)試驗(yàn)艙，試驗(yàn)艙的位置為GIS腔體上有法蘭處、或是已有的手孔、或是專門的開孔；在所述的GIS三相腔體上的手孔蓋板中間開中心介質(zhì)窗，介質(zhì)窗為絕緣電介質(zhì)板材質(zhì)；所述的GIS三相腔體上，A相的所有的盆式絕緣子都沒有屏蔽環(huán)，為全敞開式，C相的盆式絕緣子有屏蔽環(huán)，屏蔽環(huán)上開有不同大小的孔；在A、B、C三相進(jìn)線側(cè)增設(shè)的試驗(yàn)艙及A、C相進(jìn)線套管位置，各增加一手孔，換上裝載有探針的法蘭；每相都有內(nèi)置傳感器，放在斷路器氣室、母線和三相的進(jìn)線氣室，傳感器的蓋板尺寸和試驗(yàn)艙蓋板一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的局部放電特高頻檢測(cè)裝置的實(shí)體GIS評(píng)價(jià)測(cè)試平臺(tái)，其特征是A、B、C三相都設(shè)有試驗(yàn)艙，A相共有5個(gè)試驗(yàn)艙，母線上有兩個(gè)，試驗(yàn)艙內(nèi)部用來放置典型放電模型，其蓋板替換為裝有內(nèi)置傳感器的蓋板和介質(zhì)窗式檢測(cè)蓋板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的局部放電特高頻檢測(cè)裝置的實(shí)體GIS評(píng)價(jià)測(cè)試平臺(tái)，其特征是將現(xiàn)有的I號(hào)試驗(yàn)艙開孔下移至與斷路器中導(dǎo)體位置對(duì)應(yīng)，5號(hào)試驗(yàn)艙開孔位置正對(duì)導(dǎo)體門。
全文摘要
一種局部放電特高頻檢測(cè)裝置的實(shí)體GIS評(píng)價(jià)測(cè)試平臺(tái)，包括GIS三相腔體，在腔體上增設(shè)多個(gè)裝有探針的蓋板，蓋板中心貫穿了一根銅質(zhì)探針制作的單極天線作為發(fā)射天線，尾部由N型頭接出，用于向GIS三相腔體中注入模擬的局放信號(hào)；增設(shè)至少一個(gè)試驗(yàn)艙，位置為GIS腔體上有法蘭處、或是已有的手孔、或是專門的開孔；手孔蓋板中間開中心介質(zhì)窗，介質(zhì)窗為絕緣電介質(zhì)板材質(zhì)；A相的所有的盆式絕緣子都沒有屏蔽環(huán)，為全敞開式，C相的盆式絕緣子有屏蔽環(huán)，屏蔽環(huán)上開有不同大小的孔。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)局部放電特高頻檢測(cè)系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)及傳感器配置方案合理性確定。
文檔編號(hào)G01R35/00GK102866376SQ20121033133
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者盧啟付, 李興旺, 唐志國(guó), 許鶴林, 呂鴻, 姚森敬, 彭向陽(yáng), 王宇, 王流火 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 華北電力大學(xué)