專利名稱：Gis中局部放電檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所屬領(lǐng)域本實用新型是用于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(GIS)局部放電(局放)檢測的一種新型檢測裝置。
背景技術(shù)：
目前，對氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(GIS)局部放電常采用檢外部天線檢測超高頻的電磁波來評價，這種方法靈敏度相對低，且易受外界電磁干擾的影響，僅用于定性檢測局放。另一類是內(nèi)部傳感器，但未進行結(jié)構(gòu)特性的優(yōu)化，因此具有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種GIS中局部放電檢測裝置，它靈敏度高、不易受外界電磁干擾，以綜合評價局放參數(shù)，提前預測GIS絕緣故障的可能性，提高GIS的安全可靠性。
本實用新型的技術(shù)方案是GIS中局部放電檢測裝置，其特征是在氣體絕緣開關(guān)設(shè)備本體內(nèi)固定有超高頻傳感器和接地開關(guān)，高頻傳感器和接地開關(guān)通過同軸電纜與檢測儀器相連接。
所述的檢測儀器是寬帶數(shù)字示波器和頻譜分析儀。
所述的接地開關(guān)是ES觸頭。
所述的超高頻傳感器是錐形傳感器。
所述的超高頻傳感器是平板傳感器。
所述的錐形傳感器由圓板電極、絕緣支撐、引出線、安裝法蘭、輸出插座、錐體引線組成，安裝法蘭是“V”型結(jié)構(gòu)，“V”型結(jié)構(gòu)上部通過兩邊的絕緣支撐與圓板電極固定連接，圓板電極下部電連接有錐體引線，錐體引線與輸出插座輸出電極電連接。
所述的圓板電極直徑是圓板電極直徑是12cm，錐體長度為8cm，引出線長度為2cm。
所述的平板傳感器由圓板電極、絕緣支撐、引出線、安裝法蘭、輸出插座組成，圓板電極與安裝法蘭之間由絕緣支撐固定，安裝法蘭中部固定有輸出插座，輸出插座輸出電極通過引出線與圓板電極電連接。
所述的ES觸頭由母線、銅排、ES動觸頭、GIS接地外殼、ES靜觸頭、ES操作機構(gòu)、絕緣法蘭、絕緣盆子組成，在GIS接地外殼內(nèi)固定有ES觸頭由母線、ES動觸頭、ES靜觸頭，ES觸頭由母線、ES觸頭由母線形成的ES靜觸頭由絕緣盆子固定在GIS接地外殼內(nèi)，ES動觸頭由絕緣法蘭固定在GIS接地外殼內(nèi)，絕緣法蘭上有ES操作機構(gòu)。
本實用新型的特點是由于在氣體絕緣開關(guān)設(shè)備本體內(nèi)的固定有超高頻傳感器和接地開關(guān)，因此它具有1.抗干擾能力強。因檢測系統(tǒng)工作在UHF波段，從而可有效抑制頻率相對較低的空氣電暈干擾，同時，傳感器置于GIS內(nèi)部，對于各種干擾的影響就小得多了。
2.可對局放源定位。合理布置傳感器位置，可通過測量電磁波到達不同傳感器的時間差來對局放源進行準確定位。
3.可以識別不同絕緣缺陷類型。利用測得的信號頻譜來區(qū)分放電缺陷類型。
4.靈敏度高。與其它方法相比，UHF法具有較高的靈敏度。
5.可以用作長期在線監(jiān)測。通過監(jiān)測，可及時發(fā)現(xiàn)絕緣故障缺陷，及時采取措施，提高GIS的安全可靠性。
下面結(jié)合實施例附圖對本實用新型做進一步說明。


圖1是實施例GIS中超高頻法局放檢測裝置示意圖。
圖2是實施例平板傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是實施例錐形傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是實施例接地開關(guān)觸頭作天線示意圖。
圖5是實施例145kV等級GIS檢測到的懸浮電極放電示波圖。
圖中，1、UHF電磁波；2、GIS導體；3、GIS外殼；4、超高頻傳感器；5、接地開關(guān)；6、檢測儀器；7、同軸電纜；8、平板傳感器；9、錐形傳感器；10、圓板電極；11、絕緣支撐；12、引出線；13、安裝法蘭；14、輸出插座；15、錐體引線；16、母線；17、銅排；18、ES動觸頭；19、GIS接地外殼；20、ES靜觸頭；21、ES操作機構(gòu)；22、絕緣法蘭；23、絕緣盆子。
實施方式如圖1、圖2、圖3所示，GIS導體2中的絕緣缺陷產(chǎn)生的局放脈沖會在GIS中激發(fā)UHF電磁波1(主要是TE波和TM波)，并在GIS導體2中傳播。固定在GIS外殼3超高頻傳感器4、接地開關(guān)5以微波天線方式接收這些電磁波信號，通過同軸電纜7傳輸接收到的電磁波信號到達檢測儀器6，檢測儀器6檢測的幅值和頻譜來綜合評價局放參數(shù)。其中檢測儀器6是寬帶數(shù)字示波器和頻譜分析儀。超高頻傳感器4可以是錐形傳感器9或平板傳感器8。平板傳感器8由圓板電極10、絕緣支撐11、引出線12、安裝法蘭13、輸出插座14組成，圓板電極10與安裝法蘭13之間由絕緣支撐11固定，安裝法蘭13中部固定有輸出插座14，輸出插座14輸出電極通過引出線12與圓板電極10電連接，如圖2所示。錐形傳感器9的結(jié)構(gòu)如圖3所示，它由圓板電極10、絕緣支撐11、引出線12、安裝法蘭13、輸出插座14、錐體引線15組成，與平板傳感器8不同之處是安裝法蘭13為“V”型結(jié)構(gòu)，“V”型結(jié)構(gòu)上部通過兩邊的絕緣支撐11與圓板電極10固定連接，圓板電極10下部有錐體引線15電連接，然后再將錐體引線15與輸出插座14輸出電極電連接。錐形傳感器9的最佳特性尺寸，即圓板電極10直徑為12cm，錐體長度為8cm，引出線12長度為2cm。最佳靈敏度出現(xiàn)在200MHz，達-2dB；最大靈敏度出現(xiàn)在1.7GHz。
附圖4是ES觸頭示意圖。ES觸頭由母線16、銅排17、ES動觸頭18、GIS接地外殼19、ES靜觸頭20、ES操作機構(gòu)21、絕緣法蘭22、絕緣盆子23組成，在GIS接地外殼19內(nèi)固定母線16、ES動觸頭18、ES靜觸頭20，由母線16形成的ES靜觸頭20由絕緣盆子23固定在GIS接地外殼19內(nèi)，ES動觸頭18由絕緣法蘭22固定在GIS接地外殼19內(nèi)，絕緣法蘭22上有ES操作機構(gòu)21。
由于本檢測系統(tǒng)對局放參量的評價是通過對電磁波的檢測來實現(xiàn)的。因此傳感器的結(jié)構(gòu)及靈敏度是本檢測系統(tǒng)的核心問題。本實用新型中對兩種結(jié)構(gòu)的園班天線進行了特性分析和實測。結(jié)果表明，傳感器的靈敏度不僅與信號頻率有關(guān)，而且受傳感器結(jié)構(gòu)及特性尺寸的影響。錐形傳感器的靈敏度高于平板傳感器。結(jié)合國產(chǎn)126kV至252kV等級GIS，得到了錐形傳感器的最佳特性尺寸，即圓板電極直徑為12cm，錐體長度為8cm，引出線長度為2cm。最佳靈敏度出現(xiàn)在200MHz，達-2dB；最大靈敏度出現(xiàn)在1.7GHz。在GIS局放研究頻率1GHz范圍內(nèi)，經(jīng)優(yōu)化后錐形傳感器的頻率響應曲線所示，靈敏度在-12dB以上。
對已運行或無法安裝內(nèi)置式傳感器的GIS，本實用新型采用接地開關(guān)觸頭作天線。此時ES觸頭類似于棒形天線。實驗表明其靈敏度優(yōu)于外部天線，優(yōu)于3pC。
在10m母線的兩端安裝傳感器，利用高采樣率數(shù)字示波器(TDS3052)測量局放脈沖到達兩傳感器的時間差可準確測定局放源的位置，其定位誤差小于5cm。同時與IEC270傳統(tǒng)耦合法在實際145kV等級GIS上進行了靈敏度實驗，結(jié)果表明其靈敏度優(yōu)于3pC，而在GIS模擬裝置上的實驗中可達1pC。圖5是國產(chǎn)145kV等級GIS懸浮電極產(chǎn)生的局放信號示意圖。
權(quán)利要求1.GIS中局部放電檢測裝置，其特征是在氣體絕緣開關(guān)設(shè)備本體內(nèi)固定有超高頻傳感器和接地開關(guān)，高頻傳感器和接地開關(guān)通過同軸電纜與檢測儀器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS中局部放電檢測裝置，其特征是檢測儀器是寬帶數(shù)字示波器和頻譜分析儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS中局部放電檢測裝置，其特征是所述的接地開關(guān)是ES觸頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS中局部放電檢測裝置，其特征是所述的超高頻傳感器是錐形傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS中局部放電檢測裝置，其特征是所述的超高頻傳感器是平板傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的GIS中局部放電檢測裝置，其特征是錐形傳感器由圓板電極、絕緣支撐、引出線、安裝法蘭、輸出插座、錐體引線組成，安裝法蘭是“V”型結(jié)構(gòu)，“V”型結(jié)構(gòu)上部通過兩邊的絕緣支撐與圓板電極固定連接，圓板電極下部電連接有錐體引線，錐體引線與輸出插座輸出電極電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的GIS中局部放電檢測裝置，其特征是圓板電極直徑是12cm，錐體長度為8cm，引出線長度為2cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的GIS中局部放電檢測裝置，其特征是平板傳感器由圓板電極、絕緣支撐、引出線、安裝法蘭、輸出插座組成，圓板電極與安裝法蘭之間由絕緣支撐固定，安裝法蘭中部固定有輸出插座，輸出插座輸出電極通過引出線與圓板電極電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的GIS中局部放電檢測裝置，其特征是ES觸頭由母線、銅排、ES動觸頭、GIS接地外殼、ES靜觸頭、ES操作機構(gòu)、絕緣法蘭、絕緣盆子組成，在GIS接地外殼內(nèi)固定有ES觸頭由母線、ES動觸頭、ES靜觸頭，ES觸頭由母線、ES觸頭由母線形成的ES靜觸頭由絕緣盆子固定在GIS接地外殼內(nèi)，ES動觸頭由絕緣法蘭固定在GIS接地外殼內(nèi)，絕緣法蘭上有ES操作機構(gòu)。
專利摘要本實用新型是用于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(GIS)局部放電(局放)檢測的一種新型檢測裝置。它包括氣體絕緣開關(guān)設(shè)備本體、固定在氣體絕緣開關(guān)設(shè)備本體內(nèi)的超高頻傳感器和接地開關(guān)，高頻傳感器和接地開關(guān)通過同軸電纜與檢測儀器相連接；檢測儀器是寬帶數(shù)字示波器和頻譜分析儀。接地開關(guān)是ES觸頭。超高頻傳感器可以是錐形傳感器。超高頻傳感器可以是平板傳感器。這種GIS中局部放電檢測裝置，它靈敏度高、不易受外界電磁干擾，以綜合評價局放參數(shù)，提前預測GIS絕緣故障的可能性，提高GIS的安全可靠性。
文檔編號H01H33/26GK2620372SQ02262289
公開日2004年6月9日 申請日期2002年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月22日
發(fā)明者王建生, 邱毓昌, 孫曉濱, 張小勇 申請人:西安高壓電器研究所