CN103018642A - 一种gis局部放电超高频在线监测装置的检测方法 - Google Patents

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费益军
李刚
刘伟
查显光
杨景刚
胡成博
王影花
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Siyuan Electric Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Siyuan Electric Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种GIS局部放电超高频在线监测装置的检测方法，其特征在于：用任意波形发生器模拟GIS局部放电超高频信号，模拟的局部放电信号通过超高频天线发射到局部放电超高频在线监测装置，通过比对任意波形发生器模拟信号与局部放电超高频在线监测装置的响应输出，完成对GIS局部放电超高频在线监测装置的检测。本发明的方法能够有效地对GIS局部放电超高频在线监测装置的进行检测。

Description

一种GIS局部放电超高频在线监测装置的检测方法
技术领域
本发明属于电气设备绝缘局部放电检测技术领域，尤其适用于GIS局部放电超高频在线监测装置的检测。
背景技术
气体绝缘组合电器GIS（Gas Insulated Switchgear）的绝缘缺陷与绝缘故障是影响其安全稳定运行的最大威胁， GIS内部的电场强度为几十甚至几百kV/cm，当有局部放电发生时，瞬间的电压随时间的变化率很大，局部放电的一个显著特点是电流脉冲上升时间及持续时间仅为纳秒级，等值频率在超高频（UHF, Ultra High Frequency）范围（300MHz～3GHz），而且会激发出电磁波。局部放电检测有助于发现GIS在制造、安装、运行和检修的各个环节出现的绝缘缺陷。
GIS局部放电检测方法通常可分为电测法和非电测法，电测法包括脉冲电流法、超高频检测法等，其中UHF检测法是通过超高频信号传感器接收局部放电过程辐射的超高频电磁波来实现局部放电的检测，可以评估GIS内部的绝缘状况，具有检测灵敏度高和抗干扰能力强的特点，因此目前国内外应用UHF检测法的GIS局部放电在线监测装置日趋广泛。
GIS局部放电超高频在线监测装置主要包括内置式或外置式超高频传感器和局部放电在线监测智能组件，目前对GIS局部放电监测装置的研究多采用GIS腔体模型、变压器及缺陷模型等设备组合起来模拟局部放电信号，优点是放电位置可任意改变，但试验设备占地大、试验周期长、操作不便、难以定量模拟GIS中产生的局部放电，存在很多不足之处。目前的检测方法难以适应今后变电站电力设备状态监测装置自动测试的发展需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，由于GIS局部放电的多样性和难检性、超高频电磁波信号的复杂性和宽频带，导致难以定量模拟局部放电超高频信号，因此需要提供一种GIS局部放电超高频在线监测装置的检测方法，能够有效地对GIS局部放电超高频在线监测装置的进行检测。
本发明提供了一种GIS局部放电超高频在线监测装置的检测方法，其特征在于：用任意波形发生器模拟GIS局部放电超高频信号，模拟的局部放电信号通过超高频天线发射到局部放电超高频在线监测装置，通过比对任意波形发生器模拟信号与局部放电超高频在线监测装置的响应输出，完成对GIS局部放电超高频在线监测装置的检测。
任意波形发生器模拟的局部放电超高频信号的频率范围是300MHz~3GHz。
GIS局部放电超高频在线监测装置由内置式或外置式超高频传感器及局部放电在线监测智能组件组成。
超高频天线和超高频传感器之间的距离和相对角度可调。
本发明的有益效果是，该方法用任意波形发生器模拟的信号的频率覆盖了局部放电产生的电磁波信号频率变化范围，且超高频天线和超高频传感器之间的位置可调，模拟了GIS不同部位发生局部放电时的情形，此检测方法具有设备占地小、检测周期短、能够定性定量的模拟局部放电超高频信号的优点，能够有效的对GIS局部放电超高频在线监测装置的进行检测，具有很高的实际应用价值。
附图说明
      图1是GIS局部放电超高频在线监测装置的检测方法示意图；
      图2是任意波形发生器模拟的典型局部放电超高频信号波形；
图3是任意波形发生器模拟的典型局部放电超高频信号波形的频谱图。
图中：1、任意波形发生器；2、示波器；3、超高频天线；4、超高频传感器；5、局部放电在线监测智能组件。
具体实施方式
      下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步的说明。
      图1为GIS局部放电超高频在线监测装置的检测方法示意图。
如图1所示，任意波形发生器1输出模拟的局部放电超高频信号，示波器2用于检验任意波形发生器1输出的准确性，模拟信号通过超高频天线3发射出去。超高频传感器4和局部放电在线监测智能组件5构成GIS局部放电超高频在线监测装置。超高频传感器4接收超高频天线3发射的模拟信号，最后由局部放电在线监测智能组件5对信号进行分析。通过比对任意波形发生器模拟信号与局部放电超高频在线监测装置的响应输出，完成对GIS局部放电超高频在线监测装置的检测。任意波形发生器模拟的局放信号的特征参量是已知的，例如：放电频率是1000MHz、放电幅值时50mV、放电次数是10次等，将模拟的信号输入到局部放电超高频在线监测装置，在线监测装置会对输入的放电信号进行分析，如果在线监测装置响应输出结果即放电频率、放电幅值、放电次数等值和任意发生器模拟值是一致的，则说明在线监测装置性能良好，这样就完成了在线监测装置的检测。
图1中超高频天线和超高频传感器之间的距离和相对角度可调，超高频天线的位置可看作GIS中局部放电发生的部位，用于模拟GIS不同部位发生局部放电时的情形。
图2是任意波形发生器模拟的典型局部放电超高频信号波形；
图3是任意波形发生器模拟的典型局部放电超高频信号波形的频谱图。
本发明中，任意波形发生器模拟的局部放电超高频信号的频率范围是300MHz~3GHz。图2、图3所示为任意波形发生器模拟的典型局部放电超高频信号波形及其频谱图，其中局部放电超高频信号的主频为1000MHz。
除上述实施例外，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种GIS局部放电超高频在线监测装置的检测方法，其特征在于，包括：用任意波形发生器模拟GIS局部放电超高频信号，模拟的局部放电信号通过超高频天线发射到局部放电超高频在线监测装置，通过比对任意波形发生器模拟信号与局部放电超高频在线监测装置的响应输出，完成对GIS局部放电超高频在线监测装置的检测。
2.根据权利要求1所述的一种GIS局部放电超高频在线监测装置的检测方法，其特征在于，任意波形发生器模拟的局部放电超高频信号的频率范围是300MHz~3GHz。
3.根据权利要求1所述的一种GIS局部放电超高频在线监测装置的检测方法，其特征在于，GIS局部放电超高频在线监测装置包括内置式或外置式超高频传感器及在线监测智能组件。
4.根据权利要求1所述的一种GIS局部放电超高频在线监测装置的检测方法，其特征在于，超高频天线和超高频传感器之间的距离和相对角度可调。
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