專利名稱：校核gis局部放電uhf外置式傳感器檢測(cè)范圍的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種校核傳感器的方法，尤其是涉及一種利用注入脈沖方式校核GIS局部放電UHF外置式傳感器檢測(cè)范圍的方法。
背景技術(shù)：
氣體絕緣組合開關(guān)設(shè)備(GIS)具有占地面積小、受外界環(huán)境條件影響小、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)城市電網(wǎng)中大量使用。特別是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速，GIS設(shè)備的需求量急劇增加。目前我國(guó)早期投運(yùn)的GIS已經(jīng)進(jìn)入壽命的中后期，設(shè)備運(yùn)行進(jìn)入了故障多發(fā)期；而電網(wǎng)發(fā)展的高速度也導(dǎo)致GIS設(shè)備廠家過負(fù)荷生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝施工條件也難以得到有效保障，大大地增加了新投運(yùn)GIS設(shè)備出故障的概率和風(fēng)險(xiǎn)。這與當(dāng)前全社會(huì)對(duì)電網(wǎng)可靠性的日益提高的要求之間產(chǎn)生了巨大的矛盾。電力運(yùn)行部門迫切要求發(fā)展先進(jìn)的在線檢測(cè)和狀態(tài)檢修技術(shù)來保障高壓電力設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。在這樣的背景下，GIS局部放電特高頻在線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。特高頻法(UHF:300MHz^3GHz)就是利用局部放電輻射出的UHF電磁波進(jìn)行檢測(cè)的一種方法。研究表明，GIS局部放電將會(huì)產(chǎn)生很陡的脈沖電流，并向四周輻射多種頻率的電磁波，通過UHF外置式傳感器接收其中30(Γ3000ΜΗζ的電磁波，可實(shí)現(xiàn)對(duì)局部放電的檢測(cè)和定位。該方法具有抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高等特點(diǎn)，且這種非接觸的測(cè)量方式對(duì)于二次設(shè)備和人員更安全，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，特別適合于在線監(jiān)測(cè)，因而較之其它方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。近年來，局部放電UHF檢測(cè)已成為廣大研究者關(guān)注的熱點(diǎn)，并廣泛應(yīng)用在GIS、電力變壓器、電纜和發(fā)電機(jī)等電力設(shè)備上。在UHF檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展中，不同的廠家的產(chǎn)品水平參差不齊，系統(tǒng)靈敏度相差較大，為保證安裝在GIS設(shè) 備上的UHF外置式傳感器能夠有效覆蓋整個(gè)檢測(cè)區(qū)域，不留檢測(cè)盲區(qū)，需要對(duì)UHF外置式傳感器檢測(cè)范圍進(jìn)行校核。但目前還沒有校核GIS局部放電UHF外置式傳感器檢測(cè)范圍的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種校核GIS局部放電UHF外置式傳感器檢測(cè)范圍的方法。解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種校核GIS局部放電UHF外置式傳感器檢測(cè)范圍的方法，其特征是:包括步驟SI等效放電量獲取和步驟S2現(xiàn)場(chǎng)注入校驗(yàn)；所述的步驟SI包括以下子步驟:Sl-1選取IlOkV或220kV電壓等級(jí)的GIS的相鄰的兩個(gè)盆式絕緣子Cl和C2之間的直線段作為測(cè)試腔體，在GIS殼體上Cl處粘貼一根鋼針形成絕緣缺陷，將GIS接到工頻試驗(yàn)變壓器，通過套管或是母線施加高壓使Cl處的絕緣缺陷發(fā)生局部放電，在C2處的屏蔽環(huán)開孔處或是敞開式絕緣子設(shè)置外置式傳感器接收信號(hào)，由特高頻檢測(cè)法檢測(cè)Cl處絕緣缺陷放電激發(fā)的UHF信號(hào)A ；S1-2撤去電壓，在Cl處盆式絕緣子的屏蔽環(huán)開孔處或是敞開式絕緣子處將外置式傳感器貼在上面，模擬脈沖信號(hào)源的輸出接到外置式傳感器上，向GIS腔體內(nèi)注入信號(hào)，在C2處得到UHF信號(hào)B ；S1-3調(diào)節(jié)脈沖信號(hào)源的輸出幅值，使UHF信號(hào)B和A的偏差(這里首先考察的是A、B信號(hào)的幅值的偏差，其次是確定A、B信號(hào)的頻譜波形的相似度)在±20%以內(nèi)，記錄下此時(shí)脈沖信號(hào)源的輸出幅值，脈沖重復(fù)頻率和脈寬；實(shí)際實(shí)驗(yàn)中加壓應(yīng)該使信號(hào)A的值在與信號(hào)B相當(dāng)?shù)那闆r下足夠小；脈沖信號(hào)源應(yīng)能產(chǎn)生階躍脈沖信號(hào)，信號(hào)的上升沿〈1ns，輸出電壓在2-100V的范圍內(nèi)可調(diào)；所述的步驟S2包括以下子步驟:S2-1將脈沖信號(hào)源的輸出接到外置式傳感器，外置式傳感器放置于敞開式盆式絕緣子或有屏蔽環(huán)的盆子的開孔處，此盆子記為I號(hào)盆子(不是Cl而是現(xiàn)場(chǎng)GIS設(shè)備上的某個(gè)盆子)，將脈沖信號(hào)源的參數(shù)設(shè)置為等效放電量獲取中的已定幅值、脈寬、脈沖重復(fù)頻率，脈沖信號(hào)由外置式傳感器經(jīng)盆子注入GIS腔體中；S2-2在相鄰的盆式絕緣子(記為2號(hào)盆子，不是C2而是現(xiàn)場(chǎng)GIS設(shè)備上的某個(gè)盆子)上放置待測(cè)的UHF檢測(cè)系統(tǒng)的外置式UHF傳感器接收信號(hào)；S2-3打開UHF檢測(cè)系統(tǒng)，如果能檢測(cè)到UHF信號(hào)，則認(rèn)為外置式傳感器檢測(cè)范圍能覆蓋到I號(hào)到2號(hào)兩個(gè)盆子之間的區(qū)域，再將外置式傳感器依次向后面的盆子挪動(dòng)，直到檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)不到信號(hào)，記錄當(dāng)時(shí)的盆子為η號(hào)盆子，則認(rèn)為外置式傳感器的檢測(cè)范圍只能覆蓋到I號(hào)到η-1號(hào)盆子之間的區(qū)域。有益效果:本發(fā)明解決了外置式GIS局部放電UHF檢測(cè)系統(tǒng)有效檢測(cè)范圍的校核問題，提高了 GIS局部放電監(jiān)測(cè)水平，為保證GIS安全可靠運(yùn)行提供了有力手段。


圖1為本發(fā)明的校核GIS局部放電UHF外置式傳感器檢測(cè)范圍的方法流程圖；圖2為本發(fā)明步驟I等效放電量獲取不意圖；圖3為本發(fā)明步驟2現(xiàn)場(chǎng)注入校驗(yàn)示意圖；圖4為實(shí)驗(yàn)用的IlOkV GIS側(cè)視圖；圖5為圖4的俯視圖。具體實(shí)施方法以在某IlOkV的GIS上所做實(shí)驗(yàn)為例，詳細(xì)說明本發(fā)明，該GIS的結(jié)構(gòu)如圖4、圖5所示。參見圖1、圖2和圖3，本發(fā)明的校核GIS局部放電UHF外置式傳感器檢測(cè)范圍的方法，包括步驟SI等效放電量獲取和步驟S2現(xiàn)場(chǎng)注入校驗(yàn)。步驟SI又包括以下子步驟:Sl-1選取GIS的相鄰的兩個(gè)盆式絕緣子Cl (PD處)和C2 (12處)之間的直線段作為測(cè)試腔體，在GIS殼體上Cl (PD處)粘貼一根鋼針形成絕緣缺陷，將GIS接到工頻試驗(yàn)變壓器，通過套管或是母線施加高壓使Cl處的絕緣缺陷發(fā)生5pC的局部放電，在C2處的屏蔽環(huán)開孔處或是敞開式絕緣子設(shè)有外置式傳感器接收信號(hào)，輸出接入示波器，由特高頻檢測(cè)法檢測(cè)Cl處絕緣缺陷放電激發(fā)的UHF信號(hào)A并記錄；S1-2撤去電壓，在圖4中Il左側(cè)的Cl處盆式絕緣子的屏蔽環(huán)開孔處或是敞開式絕緣子將外置式傳感器貼在上面，模擬脈沖信號(hào)源的輸出接到外置式傳感器上，向GIS腔體內(nèi)注入信號(hào)，在C2處(12的位置測(cè)量)得到UHF信號(hào)B ；S1-3調(diào)節(jié)脈沖信號(hào)源的輸出幅值，使UHF信號(hào)B和A的偏差(這里首先考察的是A、B信號(hào)的幅值的偏差，其次是確定A、B信號(hào)的頻譜波形的相似度)在±20%以內(nèi)，記錄下此時(shí)脈沖信號(hào)源的輸出幅值，脈沖重復(fù)頻率和脈寬；脈沖信號(hào)源的參數(shù)如表所示；

表I脈沖信號(hào)源參數(shù)設(shè)置
權(quán)利要求
1.一種校核Gis局部放電UHF外置式傳感器檢測(cè)范圍的方法，其特征是:包括步驟SI等效放電量獲取和步驟S2現(xiàn)場(chǎng)注入校驗(yàn)； 所述的步驟SI等效放電量獲取包括以下子步驟: Sl-1選取IlOkV或220kV電壓等級(jí)的GIS的相鄰的兩個(gè)盆式絕緣子Cl和C2之間的直線段作為測(cè)試腔體，在GIS殼體上Cl處粘貼一根鋼針形成絕緣缺陷，將GIS接到工頻試驗(yàn)變壓器，通過套管或是母線施加高壓使Cl處的絕緣缺陷發(fā)生局部放電，在C2處的屏蔽環(huán)開孔處或是敞開式絕緣子設(shè)置外置式傳感器接收信號(hào)，由特高頻檢測(cè)法檢測(cè)Cl處絕緣缺陷放電激發(fā)的UHF信號(hào)A ; S1-2撤去電壓，在Cl處盆式絕緣子的屏蔽環(huán)開孔處或是敞開式絕緣子處將外置式傳感器貼在上面，模擬脈沖信號(hào)源的輸出接到外置式傳感器上，向GIS腔體內(nèi)注入信號(hào)，在C2處得到UHF信號(hào)B ； 51-3調(diào)節(jié)脈沖信號(hào)源的輸出幅值，使UHF信號(hào)B和A的偏差在±20%以內(nèi)，記錄下此時(shí)脈沖信號(hào)源的輸出幅值，脈沖重復(fù)頻率和脈寬； 所述的步驟S2現(xiàn)場(chǎng)注入校驗(yàn)包括以下子步驟: 52-1將脈沖信號(hào)源的輸出接到外置式傳感器，外置式傳感器放置于敞開式盆式絕緣子或有屏蔽環(huán)的盆子的開孔處，此盆子記為I號(hào)盆子，將脈沖信號(hào)源的參數(shù)設(shè)置為等效放電量獲取中的已定幅值、脈寬、脈沖重復(fù)頻率，脈沖信號(hào)由外置式傳感器經(jīng)盆子注入GIS腔體中； S2-2在相鄰的盆式絕緣子上放置待測(cè)的UHF檢測(cè)系統(tǒng)的外置式UHF傳感器接收信號(hào)； S2-3打開UHF檢測(cè)系統(tǒng)，如果能檢測(cè)到UHF信號(hào)，則認(rèn)為外置式傳感器檢測(cè)范圍能覆蓋到I號(hào)到2號(hào)兩個(gè)盆子之間的區(qū)域，再將外置式傳感器依次向后面的盆子挪動(dòng)，直到檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)不到信號(hào)，記錄當(dāng)時(shí)的盆子為η號(hào)盆子，則認(rèn)為外置式傳感器的檢測(cè)范圍只能覆蓋到I號(hào)到η-1號(hào)盆子之間的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的校核GIS局部放電UHF外置式傳感器檢測(cè)范圍的方法，其特征是:所述的脈沖信號(hào)源應(yīng)能產(chǎn)生階躍脈沖信號(hào)，信號(hào)的上升沿〈1ns，輸出電壓在2-100V的范圍內(nèi)可調(diào)。
全文摘要
一種校核GIS局部放電UHF外置式傳感器檢測(cè)范圍的方法S1-1在GIS殼體上C1處形成絕緣缺陷，在C2處設(shè)置外置式傳感器，由特高頻檢測(cè)法檢測(cè)信號(hào)A；S1-2撤去電壓，在C1處將外置式傳感器貼上模擬脈沖信號(hào)源的輸出接出，向GIS腔體注入信號(hào)，在C2處得到UHF信號(hào)B；S1-3調(diào)節(jié)信號(hào)輸出幅值，使UHF信號(hào)B和A的偏差在±20%以內(nèi)；S2-1將脈沖信號(hào)源的輸出接到外置式傳感器；S2-2在相鄰的盆式絕緣子上放置待測(cè)的UHF檢測(cè)系統(tǒng)；S2-3如果能檢測(cè)到UHF信號(hào)，則認(rèn)為外置式傳感器檢測(cè)范圍能覆蓋到1號(hào)到2號(hào)兩個(gè)盆子之間的區(qū)域。本發(fā)明解決了外置式GIS局部放電UHF檢測(cè)系統(tǒng)有效檢測(cè)范圍的校核問題。
文檔編號(hào)G01R35/00GK103176157SQ20131004970
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者李興旺, 盧啟付, 唐志國(guó), 鄭書生, 呂鴻, 陳銳民, 彭向陽 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)