基于特高頻檢測技術(shù)的gis局部放電自動定位裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)GIS氣體絕緣開關(guān)設(shè)備特高頻局部放電定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其 涉及一種基于特高頻檢測技術(shù)的GIS局部放電自動定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，對GIS氣體絕緣開關(guān)設(shè)備高壓設(shè)備進(jìn)行特高頻局部放電帶電檢測已成為 評估設(shè)備絕緣性能的重要手段，但只檢測出局部放電信號的存在對于風(fēng)險性評估和指導(dǎo)檢 修是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。對局部放電源進(jìn)行精確定位，是設(shè)備檢修所必不可少的步驟。
[0003] 目前，常規(guī)GIS特高頻局部放電檢測儀均不具備局部放電定位功能，用戶僅能根據(jù) "幅度比較法"來確定局部放電源的位置。這種定位方法可能導(dǎo)致完全錯誤的結(jié)論，原因在 于:GIS內(nèi)部對局部放電信號傳輸衰減的影響不僅僅是"距離"，GIS結(jié)構(gòu)對其內(nèi)部的局部放 電信號傳輸衰減的影響更重要。對于不同的結(jié)構(gòu)，可能會使得距離局部放電源近的傳感器 接收到的信號更小。
[0004] 另外一個比較準(zhǔn)確的方法就是采用高速采集示波器來計(jì)算局部放電源到達(dá)兩個 特高頻局部放電傳感器的時間差，進(jìn)而計(jì)算局部放電源的位置，但這種方法需要人員全程 操作示波器、找尋脈沖的起始位置和計(jì)算局部放電源的位置，但這種定位方式，需要對大量 的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，才能得出比較準(zhǔn)確的局部放電源位置。對于間歇性的局部放電信號， 操作人員需在現(xiàn)場等待放電信號的出現(xiàn)，才能進(jìn)行局部放電源位置的定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種使用方便、定位精度高、效率高的基于特高頻 檢測技術(shù)的GIS局部放電自動定位裝置。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括特高頻局部放電傳感器、 低衰減同軸電纜、數(shù)據(jù)采集單元和后臺工控機(jī)，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)特高頻局部放電傳感器的信號 輸出端口通過低衰減同軸電纜與數(shù)據(jù)采集單元的信號輸入端口相連，數(shù)據(jù)采集單元的信號 輸出端口與后臺工控機(jī)的信號輸入端口相連。
[0007] 所述特高頻局部放電傳感器接收福射到GIS內(nèi)部的高頻電磁波，經(jīng)數(shù)據(jù)采集單元 的模數(shù)轉(zhuǎn)換后，將數(shù)據(jù)經(jīng)光纖傳輸至后臺工控機(jī)，后臺工控機(jī)計(jì)算任意兩個特高頻局部放 電傳感器接收到的脈沖信號時間差，通過對若干次定位結(jié)果的統(tǒng)計(jì)，顯示出局部放電源離 兩個特高頻局部放電傳感器的距離。
[0008] 作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述特高頻局部放電傳感器采用頻響范圍為300~ 1500MHz的特高頻局部放電傳感器。
[0009] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述數(shù)字采集單元由300~1500MHz帶通濾波器、對 數(shù)放大器及數(shù)字采集通道卡組成，數(shù)字采集通道卡的采樣率為lOOMS/s。
[0010] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明通過等長的20米同軸電纜將各特高頻局部放電傳感 器連接至數(shù)字采集單元。
[0011] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述定位的方法包括以下步驟。
[0012] 1)對特高頻局部放電信號進(jìn)行同步信號采集。
[0013] 2)對特高頻局部放電傳感器采集的信號起始脈沖進(jìn)行確定。
[0014] 3)根據(jù)兩個傳感器之間的時間差計(jì)算局部放電源的位置。
[0015] 4)在采集時間內(nèi)，根據(jù)兩個傳感器采集的進(jìn)行局部放電信號，對所有采集的脈沖 進(jìn)行計(jì)算，統(tǒng)計(jì)局部放電源在兩個傳感器間的次數(shù)-距離分布圖，得出局部放電源對距離的 分布圖。
[0016] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述顯示出局部放電源離兩個特高頻局部放電傳感 器的距離的方法為:選擇兩個檢測到局部放電的傳感器，通過該兩個傳感器的距離、脈沖在 六氟化硫氣體中的波速與光速的比值得到局部放電源離兩個特高頻局部放電傳感器的距 離。
[0017] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述低衰耗同軸電纜采用在1GHz頻點(diǎn)的衰減為 0.13dB/米的低衰耗同軸電纜。
[0018] 其次，本發(fā)明所述步驟3)根據(jù)兩個傳感器之間的時間差計(jì)算局部放電源的位置的 計(jì)算方法為:在已知兩個傳感器之間距離的情況下，當(dāng)局部放電源位于兩個傳感器之外時， 兩個傳感器的到達(dá)時間差對應(yīng)的信號傳輸距離等于兩傳感器的間距；當(dāng)局部放電源位于兩 個傳感器之間時，兩個信號的到達(dá)時間差小于兩傳感器的間距，通過下列公式即計(jì)算出局 部放電源到達(dá)較近傳感器的距離；
D為兩個特高頻局部放電傳感器之間的距離。
[0019] d為局部放電源至最近特高頻傳感器的距離。
[0020] t為局部放電信號到達(dá)兩個特高頻傳感器之間的時間差。
[0021] 另外，本發(fā)明所述特高頻局部放電傳感器、低衰減同軸電纜、數(shù)據(jù)采集單元和后臺 工控機(jī)設(shè)置在移動機(jī)柜內(nèi)。
[0022] 本發(fā)明有益效果。
[0023 ]本發(fā)明通過對局部放電信號的實(shí)時采集和處理，實(shí)現(xiàn)局部放電源位置在GIS中的 自動定位。
[0024] 本發(fā)明通過特高頻局部放電傳感器、低衰減同軸電纜、數(shù)據(jù)采集單元和后臺工控 機(jī)的配合使用，使用方便、定位精度高、定位結(jié)果可直觀顯示；同時也克服了以往需要人工 現(xiàn)場定位和間歇性局部放電信號難捕捉等困難。
[0025] 本發(fā)明裝置可用于GIS氣體絕緣開關(guān)中局部放電的檢測和自動定位。
【附圖說明】
[0026]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本發(fā)明保護(hù)范圍不僅局限 于以下內(nèi)容的表述。
[0027]圖1為本發(fā)明基于特高頻檢測技術(shù)的GIS局部放電自動定位裝置示意圖。
[0028]圖2為兩個特高頻局部放電傳感器定位局部放電源原理示意圖。
[0029]圖3為所采用的三個通道檢測到的局部放電信號PRH)圖譜。
[0030]圖4為局部放電起始脈沖時刻確定圖。
[0031]圖5為計(jì)算和統(tǒng)計(jì)定位到的局部放電源結(jié)果圖。
[0032]圖6是本發(fā)明電路原理框圖。
[0033]圖1中，1為移動機(jī)柜、2為特高頻局部放電傳感器、3為低衰減同軸電纜。
【具體實(shí)施方式】
[0034]如圖所示，本發(fā)明包括特高頻局部放電傳感器、低衰減同軸電纜、數(shù)據(jù)采集單元和 后臺工控機(jī)，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)特高頻局部放電傳感器的信號輸出端口通過低衰減同軸電纜與數(shù) 據(jù)采集單元的信號輸入端口相連，數(shù)據(jù)采集單元的信號輸出端口與后臺工控機(jī)的信號輸入 端口相連。
[0035]所述特高頻局部放電傳感器接收福射到GIS內(nèi)部的高頻電磁波，經(jīng)數(shù)據(jù)采集單元 的模數(shù)轉(zhuǎn)換后，將數(shù)據(jù)經(jīng)光纖傳輸至后臺工控機(jī)，后臺工控機(jī)計(jì)算任意兩個特高頻局部放 電傳感器接收到的脈沖信號時間差，通過對若干次定位結(jié)果的統(tǒng)計(jì)，顯示出局部放電源離 兩個特高頻局部放電傳感器的距離。
[0036 ]所述特高頻局部放電傳感器采用頻響范圍為300~