一种GIS用局放信号衰减特性测试系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种GIS局放信号衰减特性测量系统及方法，包括电磁波发生装置、电磁波发射装置、电磁波接收装置，以及上位机，其中，电磁波发射装置和电磁波接收装置分别连接在待测GIS单元的两端，电磁波经电磁波发射装置发射后，经过待测GIS单元，再通过电磁波接收装置接收，上位机根据接收的数据进行逻辑运算，得到被测GIS单元的衰减量。本发明专利技术在待测的GIS单元两端分别连接有电磁波发射装置和电磁波接收装置，通过发射规定频段的电磁波，经GIS单元衰减后，经过逻辑计算得到待测GIS单元的衰减量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)用局部放电信号衰减特性测试系统。
技术介绍
随着特高压电网规模的不断发展，电网的安全性变的尤为重要，对特高压开关设备运行可靠性的要求也越来越高。在影响开关可靠性的因素当中，局部放电是影响开关设备运行质量的一个重要因素，因此随着智能电网的发展，局放监测技术被越来越多的应用到开关设备中。其中特高频局放监测法因其抗干扰能力强和有效性高，在特高压开关设备中应用最为广泛。而该监测法的特点是需要在开关设备上布置特高频局放传感器，用于采集开关设备内部的特高频局放信号。在布置传感器时，高密度布置造成成本浪费，低密度布置会造成放电点监测不到或无法识别，起不到监测的目的。如何经济、合理地布置这些特高频局放传感器，以保证局放监测系统的有效性和准确性，就需要对GIS产品的局放信号衰减情况进行测试。目前关于开关设备局放特高频信号衰减量的研究尚处在探索阶段，没有统一的测试标准；同时各个局放设备制造厂家提出的测试手段又存在很大的差异性，一时间很难达成共识；国外的开关和局放设备厂家则采纳了CIGRE的一些建议，采用脉冲电流法和特高频法进行标定，但该方法的推广存在困难。为了解决以上问题，需要对开关设备内部的特高频信号传播、衰减及变化进行研究，本专利技术提供了一种气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)用局部放电信号衰减特性测试系统。
技术实现思路
本专利技术提供了一种GIS用局放信号衰减特性测试系统及方法，用于GIS设备各种型态局放信号衰减量的测量，有效解决GIS设备中局放传感器的布点问题。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种GIS局放信号衰减特性测量系统，包括电磁波发生装置、电磁波发射装置、电磁波接收装置，以及上位机，其中，电磁波发射装置和电磁波接收装置分别连接在待测GIS单元的两端，电磁波经电磁波发射装置发射后，经过待测GIS单元，再通过电磁波接收装置接收，上位机根据接收的数据进行逻辑运算，得到被测GIS单元的衰减量。所述电磁波发射装置包括发射天线，所述电磁波接收装置包括接收天线，所述发射天线和接收天线分别密封在第一和第二密闭空间内。所述第一和第二密闭空间分别通过过渡筒连接在待测GIS单元两端。所述密闭空间在远离被测GIS单元的一端端部设置有吸波材料。所述吸波材料由若干层吸收大于既定特高频率段的一组或若干组复合材料叠加而成。所述电磁波发射装置包括有发射天线，所述电磁波接收装置包括有接收天线，所述发射天线和接收天线配对使用，同一组的发射天线和接收天线频带宽相同，性能参数相同。所述电磁波发射装置包括有发射天线，所述电磁波接收装置包括有接收天线，所述发射天线和接收天线分别通过同轴电缆与电磁波发生装置连接，所述同轴电缆的衰减量小于0.2dB。所述电磁波发射装置包括有发射天线，所述电磁波接收装置包括有接收天线，所述发射天线是用于完成既定特高频率段电磁波辐射的一个或一组特高频天线，所述接收天线是用于完成既定特高频率段电磁波接收的一个或一组特高频天线。一种GIS局放信号衰减特性测量方法，在开始测试前，对发射电缆和接收电缆进行校准，校准后，将发射电缆的一端与发射天线连接，另一端与电磁波发生装置连接，将接收电缆的一端与接收天线连接，另一端与电磁波发生装置连接，其中，发射天线和接收天线分别通过发射附仓和接收附仓连接在被测GIS单元两端；开始测试时，电磁波通过发射端口，通过发射电缆连续发射出发射天线规定频带的电磁波，发射天线发射的电磁波信号通过GIS单元，经衰减后，被接收天线接收并通过接收电缆输入到电磁波发生装置的接收端口，电磁波发生装置将接收到的信息按照频率与信号强度的对应关系发送给上位机，上位机对接收的数据进行逻辑计算，对要求的频段进行衰减量计算，得出被测GIS单元在该天线标定的频段内的衰减量。衰减量的具体计算方法为：针对单一频率接收的发射信号强度和接收信号强度求差，得出该频率下被测产品的衰减量；然后发射另一频率的信号，重复上述方法，得到另一频率下的衰减量；通过多次重复的方式，获得所求频带内所有频率的衰减量，然后对所有频率的衰减量进行平均值计算，最终求得该频带范围内的衰减量平均值。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术在待测的GIS单元两端分别连接有电磁波发射装置和电磁波接收装置，通过发射规定频段的电磁波，经GIS单元衰减后，经过逻辑计算得到待测GIS单元的衰减量。【附图说明】图1示出了本专利技术的局部放电信号衰减特性测试方法的结构图。1、标准信号装置；2、发射电缆；3、吸波材料；4、发射天线；5、发射附仓；6、过渡筒；7、被测GIS单元；8、接收附仓；9、接收天线；10、接收电缆；11、上位机。【具体实施方式】本专利技术的目的是提供一种GIS用局部放电信号衰减特性测试系统，用于GIS设备各种型态局放信号衰减量的测量，有效解决GIS设备中局放传感器的布点问题。请参阅图1所示，一种GIS局放信号衰减特性测量系统，该系统主要由信号发射单元、信号接收单元、被测GIS单元及上位机组成。所述的被测GIS单元即为需要测试的各种GIS型态。所述的信号发射单元包括标准信号装置1(又叫电磁波发生装置)、同轴电缆、吸波材料3、发射天线4及发射附仓5。标准信号装置完成已知频率、强度的电磁波的输出，发射天线4完成已知频带电磁波的发射。所述的信号接收单元包括标准信号装置1(又叫电磁波发生装置)、同轴电缆、吸波材料3、接收天线9及接收附仓8。接收天线9完成衰减电磁波的接收，标准信号装置1完成已知频率电磁波的接收及电磁波信号强度的测量，并将接收到的信息量按照频率与接收信号强度的对应关系，在装置的界面上显示、内部存储、输出。所述的上位机通过其内部的应用程序，对接受到的测试频段的衰减量进行逻辑运算得出被测型态在天线标定频段范围内的平均衰减量，同时上位机可以根据测试需要进行计算频带的自由设定。所述的逻辑运算，是上位机对单一频率接收的发射信号强度和接收信号强度求差，得出该频率下被测产品的衰减量。然后标准信号装置发射另一频率的信号，上位机通过上述方式再次得到另一频率下的衰减量。上位机通过多次重复的方式，获得所求频带内所有频率的衰减量，然后对所有频率的衰减量进行平均值计算，最终求得该频带范围内的衰减量平均值。所述的发射天线4是指能够完成既定特高频率段电磁波辐射的一个或一组特高频天线，并且该天线的性能参数已知并满足测试要求。所述的接收天线9是指能够完成既定特高频率段电磁波接收的一个或一组特高频天线，并且该天线的性能参数已知并满足测试要求。所述的发射天线4和接收天线9配对使用，同一组的两个天线频带宽相同，性能参数相同并且已知。所述的标准信号装置1即是已知频率、强度的电磁波的输出端，又是已知频率电磁波的输入端，同时又能完成输入电磁波信号强度的测量。所述的吸波材料3由若干层能够吸收大于既定特高频率段的一组或若干组复合材料叠加而成，固定在发射天线和接收天线的后部，起到对反射电磁波的吸收和抑制反射作用，吸波材料的表面形状根据所测频带宽决定。所述的发射附仓5和接收附仓8用于固定发射天线和接收天线，连接被测GIS单元，使整个测试回路中的电磁波能够在密闭空间进行传播，便于准确测量电磁波的衰减量。所述发射附仓和接收附仓通过过渡筒6连接在被测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GIS局放信号衰减特性测量系统，其特征在于：电磁波发生装置、电磁波发射装置、电磁波接收装置，以及上位机，其中，电磁波发射装置和电磁波接收装置分别连接在待测GIS单元的两端，电磁波经电磁波发射装置发射后，经过待测GIS单元，再通过电磁波接收装置接收，上位机根据接收的数据进行逻辑运算，得到被测GIS单元的衰减量。

【技术特征摘要】
1.一种GIS局放信号衰减特性测量系统，其特征在于：电磁波发生装置、电磁波发射装置、电磁波接收装置，以及上位机，其中，电磁波发射装置和电磁波接收装置分别连接在待测GIS单元的两端，电磁波经电磁波发射装置发射后，经过待测GIS单元，再通过电磁波接收装置接收，上位机根据接收的数据进行逻辑运算，得到被测GIS单元的衰减量。2.根据权利要求1所述的一种GIS局放信号衰减特性测量系统，其特征在于：所述电磁波发射装置包括发射天线(4)，所述电磁波接收装置包括接收天线(9)，所述发射天线(4)和接收天线分别密封在第一和第二密闭空间内。3.根据权利要求1所述的一种GIS局放信号衰减特性测量系统，其特征在于：所述第一和第二密闭空间分别通过过渡筒连接在待测GIS单元两端。4.根据权利要求2所述的一种GIS局放信号衰减特性测量系统，其特征在于：所述密闭空间在远离被测GIS单元的一端端部设置有吸波材料。5.根据权利要求4所述的一种GIS局放信号衰减特性测量系统，其特征在于：所述吸波材料由若干层吸收大于既定特高频率段的一组或若干组复合材料叠加而成。6.根据权利要求1所述的一种GIS局放信号衰减特性测量系统，其特征在于：所述电磁波发射装置包括有发射天线，所述电磁波接收装置包括有接收天线，所述发射天线和接收天线配对使用，同一组的发射天线和接收天线频带宽相同，性能参数相同。7.根据权利要求1所述的一种GIS局放信号衰减特性测量系统，其特征在于：所述电磁波发射装置包括有发射天线，所述电磁波接收装置包括有接收天线，所述发射天线和接收天线分别通过同轴电缆与电磁波发生装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张子剑，史方颖，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61