基于暂态地电位升测量的GIL设备故障定位系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于暂态地电位升测量的GIL设备故障定位系统和方法，涉及电气设备技术领域。系统包括暂态地电位传感器、监测终端、就地供电单元和上位控制系统，暂态地电位传感器用于安装在GIL设备的套管出线端部的法兰处；监测终端与暂态地电位传感器连接；就地供电单元与监测终端连接，就地供电单元用于就地取电、并供电给监测终端；上位控制系统与监测终端连接。该系统通过在GIL设备的套管出线端部的法兰处增设暂态地电位传感器，上位控制系统利用暂态地电位传感器采集测点的暂态地点位数据，形成暂态地电位波形，结合暂态地电位波形的特征时刻，可实现GIL设备的故障点快速精确定位，安装便捷。安装便捷。安装便捷。

【技术实现步骤摘要】
基于暂态地电位升测量的GIL设备故障定位系统和方法


[0001]本专利技术涉及电气设备
，具体而言，涉及一种基于暂态地电位升测量的GIL设备故障定位系统和方法。

技术介绍

[0002]气体绝缘输电线路(gas
‑
insulated transmission lines，简称GIL)是一种采用高压气体(如SF6、SF6混合气体等)绝缘的高电压、大电流电力传输装备，金属外壳与导体同轴布置，在大型水电站、核电站的电能送出场合应用广泛。与传统架空线路相比，GIL设备传输容量大、单位损耗低、受环境影响小、运行可靠性高、节省占地。
[0003]在高压GIL设备现场耐压和运行过程中，由于生产或安装工艺缺陷，常引发绝缘击穿故障。高压GIL一旦发生绝缘击穿，将阻断输电通道，影响发电站的电力输出。为减少停电影响，高压GIL设备发生绝缘击穿故障之后，需快速精确定位击穿位置。由于架空线路的故障大多视觉直接可见，电缆故障位置大多分布在接头和终端，故障排查时间较短。但是GIL设备由于全封闭，故障位置不便快速定位。由于GIL长度较长，气室较多，直接采用常规的气体分解产物检测法定位故障气室，所需时间成本太大，不具实用性。因此，迫切需要研究针对高压GIL设备的快速精确定位方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的包括提供一种基于暂态地电位升测量的GIL设备故障定位系统和方法，其能够结合暂态地电位波形的特征时刻，实现GIL设备的故障点的精确定位。
[0005]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种基于暂态地电位升测量的GIL设备故障定位系统，系统包括：
[0007]暂态地电位传感器，用于安装在GIL设备的套管出线端部的法兰处；
[0008]监测终端，与暂态地电位传感器连接；
[0009]就地供电单元，与监测终端连接，就地供电单元用于就地取电、并供电给监测终端；
[0010]上位控制系统，与监测终端连接。
[0011]在可选的实施方式中，暂态地电位传感器的高压端用于连接法兰，暂态地电位传感器的接地端与监测终端连接。
[0012]在可选的实施方式中，监测终端包括：
[0013]屏蔽箱，暂态地电位传感器与屏蔽箱表面的N型电缆过渡头直联。
[0014]在可选的实施方式中，监测终端还包括：
[0015]采集单元，安装在屏蔽箱内，采集单元与暂态地电位传感器和上位控制系统连接；
[0016]电源模块，安装在屏蔽箱内，电源模块与采集单元连接；
[0017]深度隔离变压器，安装在屏蔽箱内，深度隔离变压器连接在电源模块与就地供电
单元之间。
[0018]在可选的实施方式中，上位控制系统包括：
[0019]光交换机，通过单模光纤与监测终端连接；
[0020]控制主机，与光交换机连接。
[0021]第二方面，本专利技术提供一种基于暂态地电位升测量的GIL设备故障定位方法，方法包括：
[0022]将暂态地电位传感器安装在GIL设备的套管出线端部的法兰处；
[0023]利用暂态地电位传感器采集测点的暂态地点位数据，形成暂态地电位波形；
[0024]根据暂态地电位波形，计算出故障点距离GIL设备的端部的距离L。
[0025]在可选的实施方式中，根据暂态地电位波形，计算出故障点距离GIL设备的端部的距离L的步骤包括：
[0026]分析暂态地电位波形，获得暂态地电位的特征时刻t1和特征时刻t2；
[0027]根据特征时刻t1和特征时刻t2，计算出故障点至GIL设备的端部的传播时间T；
[0028]根据传播时间T和电磁波在GIL设备中的传播速度v，计算出距离L。
[0029]在可选的实施方式中，传播时间T的计算公式为：
[0030]T＝(t2
‑
t1)/2。
[0031]在可选的实施方式中，距离L的计算公式为：
[0032]L＝T*v。
[0033]在可选的实施方式中，暂态地电位传感器的最高测量电压不低于40kV，高压臂电容为50pF，低压臂电容为100nF，分压比为20000：1，频响带宽为200Hz～40MHz。
[0034]本专利技术实施例提供的基于暂态地电位升测量的GIL设备故障定位系统和方法的有益效果包括：
[0035]在GIL设备的套管出线端部的法兰处增设暂态地电位传感器，利用暂态地电位传感器采集测点的暂态地点位数据，形成暂态地电位波形，结合暂态地电位波形的特征时刻，可实现GIL设备的故障点精确定位。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0037]图1为本专利技术第一实施例提供的基于暂态地电位升测量的GIL设备故障定位系统的应用场景示意图；
[0038]图2为暂态地电位波形示意图；
[0039]图3为本专利技术第二实施例提供的基于暂态地电位升测量的GIL设备故障定位方法的流程图。
[0040]图标：100
‑
基于暂态地电位升测量的GIL设备故障定位系统；110
‑
暂态地电位传感器；120
‑
监测终端；121
‑
采集单元；122
‑
电源模块；123
‑
深度隔离变压器；130
‑
就地供电单元；140
‑
上位控制系统；200
‑
GIL设备；210
‑
套管；220
‑
法兰。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0042]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0043]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0044]在本专利技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于暂态地电位升测量的GIL设备故障定位系统，其特征在于，所述系统包括：暂态地电位传感器(110)，用于安装在GIL设备(200)的套管(210)出线端部的法兰(220)处；监测终端(120)，与所述暂态地电位传感器(110)连接；就地供电单元(130)，与所述监测终端(120)连接，所述就地供电单元(130)用于就地取电、并供电给所述监测终端(120)；上位控制系统(140)，与所述监测终端(120)连接。2.根据权利要求1所述的基于暂态地电位升测量的GIL设备故障定位系统，其特征在于，所述暂态地电位传感器(110)的高压端用于连接所述法兰(220)，所述暂态地电位传感器(110)的接地端与所述监测终端(120)连接。3.根据权利要求1所述的基于暂态地电位升测量的GIL设备故障定位系统，其特征在于，所述监测终端(120)包括：屏蔽箱，所述暂态地电位传感器(110)与所述屏蔽箱表面的N型电缆过渡头直联。4.根据权利要求3所述的基于暂态地电位升测量的GIL设备故障定位系统，其特征在于，所述监测终端(120)还包括：采集单元(121)，安装在所述屏蔽箱内，所述采集单元(121)与所述暂态地电位传感器(110)和所述上位控制系统(140)连接；电源模块(122)，安装在所述屏蔽箱内，所述电源模块(122)与所述采集单元(121)连接；深度隔离变压器(123)，安装在所述屏蔽箱内，所述深度隔离变压器(123)连接在所述电源模块(122)与所述就地供电单元(130)之间。5.根据权利要求1所述的基于暂态地电位升测量的GIL设备故障定位系统，其特征在于，所述上位控制系统(140)包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁登伟，
申请(专利权)人：四川省菁蓉和欣科技有限公司，
类型：发明
国别省市：