一种气体绝缘组合电器局部放电的在线监测定位装置制造方法及图纸

一种气体绝缘组合电器局部放电的在线监测定位装置，包括，用于信号放大和滤波的信号调理电路，其特征是：还具有，传感器：由安置在ＳＦ６气体绝缘变电站的各个盒式绝缘子处的天线组成；智能选择开关：与传感器的各个天线连接，以轮流选通天线，并通过高频屏蔽同轴电缆与所述信号调理电路连接；高速数字采集器：其数据采集通道与信号调理电路的输出端连接；处理器：通过总线与高速数字采集器连接，并通过总线与智能选择开关连接。它具有定位精度高、抗干扰的特点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电气设备绝缘监测定位装置，特别涉及SF6气体绝缘变电站局部放电在线监测及泄露源点定位装置。
技术介绍
SF6气体是一种优良的绝缘介质和灭弧介质，它具有无毒、不可燃、绝缘强度高和灭弧能力远远超过一般电介质的特点。因此，SF6气体绝缘组合电器尺寸小、占地面积小、重量轻、无火灾危险，从而极大地提高了电力系统的可靠性。SF6气体绝缘变电站(GIS)的出现和应用已经打破了传统变电站的概念，为紧凑型高电压、大容量新式变电站的发展提供了广阔的空间。然而，正是由于气体绝缘组合电器的封闭性，导致对于GIS的监测带来了困难。特别是，GIS中因绝缘所产生的缺陷，在强电场的作用下会引起局部放电(PD)，GIS内部的局部放电持续发展会造成绝缘击穿，危机电力系统的稳定性和安全性。另外，由于GIS外壳烧穿、防爆膜动作等严重事故会导致大量的SF6气体逸出，从而严重污染GIS外部的空气质量。特别是由于内部电弧故障导致的GIS外壳烧穿，外逸的SF6气体含有大量的气态电弧分解物，同时还伴随着固态金属氟化物粉尘的喷射。在GIS各类故障中，绝缘故障占有较大比例。实际运行情况表明：绝缘击穿多发生在固体绝缘表面，并经常发生在GIS投运以后不久的一段时间里，故障发生时常常并没有发生系统操作，不存在过电压。导致这类绝缘故障主要是一些小的绝缘缺陷，如内部杂质、毛刺、接触不良和固体绝缘表面脏污等。这些缺陷通常比较微小和隐蔽，不足以导致在工频耐压试验时立即击穿，但投入运行后在正常运行电压作用下会发生局部放电，使缺陷逐渐发展扩大，还可以使放电所产生的电荷在固体绝缘表面逐渐积累，导致电场分布严重畸变。因此，GIS作为电力系统中的重大设备，其状态检测显然是十分必要的。而局部放电是反映GIS绝缘性能的重要参数之一，它是GIS绝缘劣化的征兆和表现形式，又是绝缘进一步劣化的原因，所以检测GIS局部放电信号以及对局部放电的定位具有重要的意义。GIS中局部放电的监测方法大体有：耦合电容法、超高频法、超声波监测法、化学监测法、光学监测法。超高频法、超声波监测法是两种目前比较成熟的局部放电监测方法。近年来，许多新颖的局部放电检测方法越来越引起人们的重视。例如日本名古屋大学提出的相位门极控制方法、俄罗斯科学家提出的物理-化学诊断方法、日本大阪大学提出的用于宽带电磁波监测的小波方法、英国科学家提出的有限时域差分(FDTD)方法。现有气体绝缘组合电器局部放电的在线监测定位方法主要研究工作集中在传感器的研制上。如申请号为200910104428.X的“一种电气设备局部放电超高频定位检测装置及方法”专利，公开的局部放电定位方法为直接从高采样率示波器中求取时间差，进而实现局部放电定位的。又如申请号为200610054229.9的“气体绝缘组合电器局部放电在线检测定位装置及定位方法”专利，公开的局部放电也是利用两个检测信号上升沿的时间差来实现局部放电定位的。上述两种方法在时间差的求取上，精度不高，易受干扰的影响。-->
技术实现思路
本技术的目的是针对现有GIS局部放电在线监测装置的定位方法的不足之处，提供一种具有定位精度高、操作方法简单及计算量小等特点的一种气体绝缘组合电器局部放电的在线监测定位装置。本技术的目的是这样实现的：一种气体绝缘组合电器局部放电的在线监测定位装置，包括用于信号放大和滤波的信号调理电路，还具有，传感器：由安置在SF6气体绝缘变电站的各个盒式绝缘子处的天线组成；智能选择开关：与传感器的各个天线连接，以轮流选通天线，并通过高频屏蔽同轴电缆与所述信号调理电路连接；高速数字采集器：其数据采集通道与信号调理电路的输出端连接；处理器：通过总线与高速数字采集器连接，并通过总线与智能选择开关连接。上述智能选择开关为单刀多掷开关。本技术局部放电在线检测定位装置(硬件部分)主要由：传感器天线(也可说是由天线组成的传感器)、智能选择开关、信号调理电路、高速数字采集器、处理器和控制模块组成。本技术的传感器天线安装在GIS各盆式绝缘子处，各传感器天线与智能选择开关连接；智能选择开关通过高频屏蔽同轴电缆与信号调理电路连接后，再与高速数字采集器的数据采集通道连接，高速数字采集器通过总线和处理器相连接，处理器通过总线和控制模块连接，控制模块通过总线与智能选择开关相连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、定位精度高、抗干扰性好由于采用特定的波头拟合法，通过数据拟合，通过求解一个简单的道似函数来反映原函数整体变化的趋势，经过实践证明，该方法行之有效，能准确地确定局部放电源点。2、操作方法简单、计算量小。3、装置结构较简单、制作成本不高。本技术采用上述技术方案后，具有有效的检测GIS局部放电、能提高检测系统的抗干扰能力等特点。本技术的特点和优点将结合具体实施方式加以进一步阐述。附图说明图1是本技术的原理框图；图2是本技术方法的程序流程图；图3-1是本技术的一个实施例的传感器天线在现场的局部放电信号波形图；图3-2是图3-1所示局部放电信号波形采用波头拟合法得出的局部放电的波头部分波形图。具体实施方式图1中，1、传感器天线(可选用现有微带天线)；2、智能选择开关(射频开关、才华牌单刀多掷开关CH2)；3、信号调理电路；4、高速数字采集器(泰克TDS5104B示波器，最高采用速率为5GS/s，记录长度可达16m，1GHz的带宽)；5、处理器(AT89C2051单片机)；6、-->控制模块。图1是实施本技术硬件的系统构成示意图。系统包括设置在GIS外部的多个用于检测局部放电信号的天线1构成的传感器、智能选择开关2、信号调理电路3、高速数字采集器4、处理器5及控制模块6。一种气体绝缘组合电器局部放电的在线监测定位装置，包括用于信号放大和滤波的信号调理电路，还具有，传感器：由安置在SF6气体绝缘变电站的各个盒式绝缘子处的天线组成；智能选择开关：与传感器的各个天线连接，以轮流选通天线，并通过高频屏蔽同轴电缆与所述信号调理电路连接；高速数字采集器：其数据采集通道与信号调理电路的输出端连接；处理器：通过总线与高速数字采集器连接，并通过总线与智能选择开关连接。图2是本技术的流程图。当GIS内部发生局部放电产生放电陡脉冲信号时，会激发产生几百兆赫兹以上的超高频电磁波。GIS外部天线1接收局部放电产生的电磁波，处理器5发出指令使控制模块6选通智能选择开关2，采用屏蔽同轴电缆使智能选择开关2连接到天线，信号调理电路3对检测信号进行滤波、消除干扰和噪声信号，高速数字采集器4将信号变成数字信号后，再由处理器5进行运算处理。图3-1、图3-2分别是本技术一个实施例的传感器天线在现场检测的典型局部放电波形及其用波头拟合法得出的波头部分，从图中可以看出清晰的局部放电信号，其信号幅值大约为4.9mV，能满足局部放电检测的需要，具有较高灵敏度。从波头拟合法得出的波形来看，该拟合波形能够总体上表征实际局部放电波形，同时也从算法上得到局部放电源到达该天线的距离。本技术的智能选择开关为单刀多掷开关，通过控制模块控制后选通相应的天线。信号调理电路包括放大电路和滤波器部分。本技术的高速数字采集器、处理器和控制模块均为市场购件。处理器通过总线发送指令到控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体绝缘组合电器局部放电的在线监测定位装置，包括，用于信号放大和滤波的信号调理电路，其特征是：还具有，　　传感器：由安置在ＳＦ↓［６］气体绝缘变电站的各个盒式绝缘子处的天线组成；　　智能选择开关：与传感器的各个天线连接，以轮流选通天线，并通过高频屏蔽同轴电缆与所述信号调理电路连接；　　高速数字采集器：其数据采集通道与信号调理电路的输出端连接；　　处理器：通过总线与高速数字采集器连接，并通过总线与智能选择开关连接。

【技术特征摘要】
1.一种气体绝缘组合电器局部放电的在线监测定位装置，包括，用于信号放大和滤波的信号调理电路，其特征是：还具有，传感器：由安置在SF6气体绝缘变电站的各个盒式绝缘子处的天线组成；智能选择开关：与传感器的各个天线连接，以轮流选通天线，并通过高频屏蔽同轴电缆与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘德刚，刘平，曾奕，刘凡，肖伟，
申请(专利权)人：四川电力试验研究院，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]