CN206311709U - 一种gis耐压故障定位装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种GIS耐压故障定位装置，包括多个光电传感器，多个气体压力传感器，多个电流采集单元，多个电压传感器，处理单元，故障报警单元，电源模块，用于给光电传感器、气体压力传感器和处理单元提供供电电源；在GIS组合电器的每个气室内的绝缘盆上分别设置有一个光电传感器和一个气体压力传感器，在每个气室的电回路上均连接有一电流采集单元，在每个气室的负载两端分别设置有一电压传感器用于检测负载端电压；本实用新型不仅能判断是哪个气室发生了故障，还能判断发生故障的原因并进行报警，提高了定位准确性和判断准确性。
Description
技术领域
本方面涉及组合电器故障定位技术领域，具体地说是一种GIS耐压故障定位装置。
背景技术
随着我国智能变电站的快速发展，特高压建设的不断推进，GIS(Gas InsulatedSwitchgear)组合电器在智能变电站中的作用愈加突出。GIS组合电器的质量是智能变电站可靠供电的强力保障，因此在建设过程中对于GIS供电可靠性的考察尤为突出。而GIS耐压试验是考验GIS整体质量的关键环节，在耐压过程中，GIS内部一些绝缘缺陷都会被找到并由工作人员将缺陷排除掉，从而提高GIS的供电可靠性。
在寻找GIS绝缘缺陷即耐压过程中的放电点时，是整个耐压过程的重要环节。最原始的做法是听声定位法，将工作人员分布在GIS周边，然后由试验人员升压，在发生击穿时再由工作人员根据听到的声音判断GIS故障点的位置。这种做法最原始也是效率最低的，因为发生击穿时的声音会伴有回音，所以工作人员往往听不真切，所以得重复性的升压多听几次后才能找到故障点。由于耐压试验属于破坏性试验，重复压也给设备带来一定的损害，因此这种听声定位法已经逐步停止使用。现在使用最广泛的一种故障定位方法是振动法，利用GIS击穿故障时产生的机械振动信号来定位故障点，采用振动法进行GIS耐压中击穿故障定位也须要在被试GIS上布置大量振动传感器，在耐压试验过程中，所有传感器同时工作，监测数据。由于振动信号也是向故障点两侧同时传播，因此，采用振动法时在采取特殊位置的振动信号时较难一次性确定故障点。在后来添加算法改进后，振动法的准确性才得以提高。
无论是听声定位法还是振动法都得在GIS上分布好工作人员或者振动传感器，效率比较低。因此，如何提出一种能够快速精确的定位GIS故障点的装置也成为大家比较关注的事情并成为亟待解决的课题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种GIS耐压故障定位方法及定位装置，用于解决现有判断GIS组合电器故障发生的位置只能通过人工听声定位和振动的方法来解决，故障定位困难、定位手段繁琐的问题。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种GIS耐压故障定位装置，用于判断GIS组合电器故障发生位置，其特征是，包括多个光电传感器，用于检测气室内的光信号；多个气体压力传感器，用于检测气室内的绝缘气体压力；多个电流采集单元，用于采集气室内电回路的故障电流；多个电压传感器，用于检测气室内负载的端电压；处理单元，用于处理接收到的信号；故障报警单元，用于将故障信息进行及时报警；电源模块，用于给光电传感器、气体压力传感器和处理单元提供供电电源；
在GIS组合电器的每个气室内的绝缘盆上分别设置有一个光电传感器和一个气体压力传感器，在每个气室的电回路上均连接有一电流采集单元，在每个气室的负载两端分别设置有一电压传感器用于检测负载端电压；光电传感器、气体压力传感器、电流采集单元和电压传感器分别与处理单元的信号输入端相连，处理单元的输出控制端与故障报警单元通过以太网相连。
进一步地，所述的处理单元包括信号处理模块，信号处理模块包括单片机电路；所述的电流采集单元包括电流传感器；所述的电源模块包括电源转换电路；所述的光电传感器包括光电转换电路。
进一步地，所述的单片机电路包括STM32F103VET6芯片及其***电路；所述的电源转换电路包括220V转12V电路和12V转3.3V电路。
进一步地，所述的故障报警单元包括文字报警，或灯光报警，或声音报警。
本实用新型的有益效果是：
在耐压过程发生击穿时，产生的出来振动信号外在GIS内部还会产生光信号，这个光信号是故障时电压击穿绝缘物件产生的。本实用新型通过光信号是否产生，来判断故障的发生位置。
为了增大判断的准确率，本实用新型还通过封闭气室气体压力来判断绝缘气体是否发生击穿；判断气体压力本发明通过气体压力传感器来检测实时气压，当实时电压与初始电压相比，出现了突增时，则表明绝缘物体发生了击穿。
本实用新型不仅能够判断故障发生的位置，还能够判断故障产生的原因。本发明根据负载电流、实时电压的大小来判断故障的原因，包括发生故障电流、发生过电压、由于GIS本身的生产或安装不符合要求。
本实用新型采用的光电传感器、电流采集单元、电压传感器、温度传感器均设置有不同的编号，能准确定位是哪一个气室发生了故障。
附图说明
图1为本实用新型模块结构连接图；
图2为本实用新型光电转换电路图；
图3为本实用新型单片机电路图；
图4为本实用新型220V转12V电路图；
图5为本实用新型12V转3.3V电路。
具体实施方式
如图1所示，一种GIS耐压故障定位装置，包括多个光电传感器，用于检测气室内的光信号；多个气体压力传感器，用于检测气室内的绝缘气体压力；多个电流采集单元，用于采集气室内电回路的故障电流；多个电压传感器，用于检测气室内负载的端电压；处理单元，用于处理接收到的信号；故障报警单元，用于将故障信息进行及时报警；电源模块，用于给光电传感器、气体压力传感器、温度传感器和处理单元提供供电电源；
在GIS组合电器的每个气室内的绝缘盆上分别设置有一个光电传感器和一个气体压力传感器，在每个气室的电回路上均连接有一电流采集单元，在每个气室的负载两端分别设置有一电压传感器用于检测负载端电压；光电传感器、气体压力传感器、电流采集单元和电压传感器分别与处理单元的信号输入端相连，处理单元的输出控制端与故障报警单元相连。
处理单元包括信号处理模块，信号处理模块包括单片机电路；电流采集单元包括电流传感器；电源模块包括电源转换电路；光电传感器包括光电转换电路。
如图2所示，光电传感器包括光电转换电路，光电转换电路包括光电二极管SFH2701、运放U10A、电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、电容C5；光电二极管SFH2701根据光的变化输出电压的变化，输出的电压通过电阻和电容的滤波后，经过运放U10A进行信号放大，输出电压信号。
如图3所示，单片机电路包括STM32F103VET6芯片，用于给定基准频率的晶振电路，由多个电容并联组成的用于退耦的退耦电路，串口电路，用于上传或下载的BOOT电路。
如图4和图5所示，电源转换电路包括220V转12V电路和12V转3.3V电路。
220V转12V电路用于给各个传感器进行供电，先经过电压互感器T1进行初步降压处理，由于传感器的供电电压需要直流电压，因此初步降压后的交流电压经过一个整流桥D1进行整流处理；经过整流后的电压通过由电容和稳压芯片构成的滤波稳压电路，分别输出+12V和-12V的电压；LM7812稳压芯片输出+12V的稳压电压，LM7912CT稳压芯片输出-12V的稳压电压。
一般单片机的工作电压在3.3V-5V之间，因此本实用新型设计了12V转3.3V电路，用于给单片机电路供电；+12V电压先经过电容和电阻的滤波后，通过DC-DC芯片进行降压，降压后再次进行滤波电路，输出+3.3V电压。
单片机电路根据气体压力传感器检测实时电压，如果实时压力瞬增，或实时压力瞬增后下降，则表示气室内的绝缘气体被击穿。
当单片机电路判断电流采集单元采集到的负载电流为0，则表示故障原因是出现了故障电流，或短路电流；当单片机电路判断电压传感器检测到的电压大于初始电压，则表示故障原因是由于过电压；如果两者都不是，则表示故障原因是由于GIS组合电器本身由于生产或安装不规范造成的。
故障报警单元包括文字报警，或灯光报警，或声音报警。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (4)
1.一种GIS耐压故障定位装置，用于判断GIS组合电器故障发生位置，其特征是，包括多个光电传感器，用于检测气室内的光信号；多个气体压力传感器，用于检测气室内的绝缘气体压力；多个电流采集单元，用于采集气室内电回路的故障电流；多个电压传感器，用于检测气室内负载的端电压；处理单元，用于处理接收到的信号；故障报警单元，用于将故障信息进行及时报警；电源模块，用于给光电传感器、气体压力传感器和处理单元提供供电电源；
在GIS组合电器的每个气室内的绝缘盆上分别设置有一个光电传感器和一个气体压力传感器，在每个气室的电回路上均连接有一电流采集单元，在每个气室的负载两端分别设置有一电压传感器用于检测负载端电压；光电传感器、气体压力传感器、电流采集单元和电压传感器分别与处理单元的信号输入端相连，处理单元的输出控制端与故障报警单元通过以太网相连。
2.根据权利要求1所述的一种GIS耐压故障定位装置，其特征是，所述的处理单元包括信号处理模块，信号处理模块包括单片机电路；所述的电流采集单元包括电流传感器；所述的电源模块包括电源转换电路；所述的光电传感器包括光电转换电路。
3.根据权利要求2所述的一种GIS耐压故障定位装置，其特征是，所述的单片机电路包括STM32F103VET6芯片及其***电路；所述的电源转换电路包括220V转12V电路和12V转3.3V电路。
4.根据权利要求1所述的一种GIS耐压故障定位装置，其特征是，所述的故障报警单元包括文字报警，或灯光报警，或声音报警。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720006042.5U CN206311709U (zh) | 2017-01-04 | 2017-01-04 | 一种gis耐压故障定位装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201720006042.5U CN206311709U (zh) | 2017-01-04 | 2017-01-04 | 一种gis耐压故障定位装置 |
Publications (1)
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| CN206311709U true CN206311709U (zh) | 2017-07-07 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN206311709U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106771927A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-05-31 | 山东送变电工程公司 | 一种gis耐压故障定位方法以及利用该方法的故障原因判断方法、定位装置 |
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2017
- 2017-01-04 CN CN201720006042.5U patent/CN206311709U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106771927A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-05-31 | 山东送变电工程公司 | 一种gis耐压故障定位方法以及利用该方法的故障原因判断方法、定位装置 |
| CN106771927B (zh) * | 2017-01-04 | 2023-10-17 | 山东送变电工程有限公司 | 一种gis耐压故障定位方法以及利用该方法的故障原因判断方法、定位装置 |
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