專利名稱：一種局部放電特高頻檢測裝置的實體gis評價測試平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種局部放電特高頻檢測裝置的實體GIS評價測試平臺技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種利用實體GIS (氣體絕緣金屬封閉開關(guān))構(gòu)建的對局部放電 特高頻(UHF)檢測裝置進(jìn)行評價的測試平臺。
背景技術(shù)：
[0002]近年來，GIS在電網(wǎng)中的應(yīng)用日益廣泛，已經(jīng)形成一定規(guī)模。而檢測GIS內(nèi)部缺陷 的檢測方法和裝置也隨之因運而生，特高頻法(英文簡稱UHF)是其中應(yīng)用較為廣泛的檢測 手段之一，其檢測頻帶一般在300MHz 1500MHz之間，具有抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高等特 點，且這種非接觸式的測量方式對于二次設(shè)備和檢測人員而言都更安全，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，特 別適合于在線監(jiān)測，因而較之于其它檢測方法具有明顯的優(yōu)勢。近年來全國各地通過特高 頻在線監(jiān)測和帶電測試發(fā)現(xiàn)了大量GIS內(nèi)部缺陷案例，特高頻法成為目前GIS在線檢測領(lǐng) 域最重要的檢測手段。[0003]總結(jié)近年來國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)GIS局放在線監(jiān)測系統(tǒng)運行經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前存在 的影響局部放電特高頻技術(shù)在檢測GIS內(nèi)部缺陷方面的推廣應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸問題，主要有 檢測系統(tǒng)的檢驗評價標(biāo)準(zhǔn)化，綜合考慮性價比情況下GIS的傳感器配置方案等。實用新型內(nèi)容[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種對局部放電特高頻檢測系統(tǒng)的性 能評價及傳感器配置方案合理性確定的GIS評價測試平臺。[0005]解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為[0006]一種局部放電特高頻檢測裝置的實體GIS評價測試平臺，包括GIS三相腔體，其 特征是在所述的GIS三相腔體增設(shè)有至少一個裝有探針的蓋板，其尺寸與GIS三相腔體 的上手孔法蘭相同，蓋板中心貫穿了一根銅質(zhì)探針制作的單極天線作為發(fā)射天線，尾部由N 型頭接出，用于向GIS三相腔體中注入模擬的局放信號；在所述的GIS三相腔體內(nèi)，增設(shè)至 少一個試驗艙，試驗艙的位置為GIS腔體上有法蘭處、或是已有的手孔處、或是專門的開孔 處；在所述的GIS三相腔體上的手孔蓋板中間開中心介質(zhì)窗，介質(zhì)窗為絕緣電介質(zhì)板材質(zhì)， 此可用于后期安裝局部放電特高頻傳感器以接收GIS內(nèi)部的局部放電信號；所述的GIS三 相腔體上A相的所有的盆式絕緣子都沒有屏蔽環(huán)(屏蔽環(huán)就是一圈金屬環(huán))，為全敞開式，C 相的盆式絕緣子有屏蔽環(huán)，屏蔽環(huán)上開有不同大小的孔；每相都有內(nèi)置傳感器，放在斷路 器氣室、母線和三相的進(jìn)線氣室，傳感器的蓋板尺寸和試驗艙蓋板一致。[0007]在A、B、C三相進(jìn)線側(cè)增設(shè)的試驗艙及A、C相進(jìn)線套管位置，各增加一手孔，換上 裝載有探針的法蘭。[0008]A、B、C三相都設(shè)有試驗艙，A相共有5個試驗艙，母線上有兩個，試驗艙內(nèi)部用來 放置典型放電模型，其蓋板替換為裝有內(nèi)置傳感器的蓋板和介質(zhì)窗式檢測蓋板。將現(xiàn)有的 I號試驗艙開孔下移至與斷路器中導(dǎo)體位置對應(yīng)，避開屏蔽罩和滅弧室；5號試驗艙開孔位 置正對導(dǎo)體門以錯開避雷器接頭屏蔽罩。[0009]以下是平臺在使用中涉及的專有名詞，特給出解釋[0010]典型放電模型GIS在運行中引發(fā)局部放電的典型絕緣缺陷主要有自由金屬微 粒、金屬突起物、絕緣子氣隙、絕緣子表面金屬污染物、懸浮電極等，典型放電模型是為了在 GIS腔體中加壓試驗時模擬以上的絕緣缺陷產(chǎn)生局部放電而專門制作的相對應(yīng)的模型。[0011]模擬放電源GIS加壓試驗產(chǎn)生的放電較為復(fù)雜，為了便于在不加壓環(huán)境的試驗， 設(shè)計了模擬局部放電信號的信號源，產(chǎn)生的陡脈沖信號的上升沿能達(dá)到< 300ps，幅值和脈 寬都可調(diào)。[0012]有益效果對于GIS內(nèi)部缺陷的固定式特高頻在線監(jiān)測統(tǒng)而言，由于GIS具體的尺 寸、結(jié)構(gòu)(如GIS管道的L型、T型及弧度轉(zhuǎn)彎、斷路器及CT、地刀、隔離刀等變形元件、絕緣 子是否屏蔽、數(shù)量等)對特高頻信號的衰減影響很大，各廠家提出的傳感器配置位置和數(shù) 量差異很大，對用戶而言如何驗證廠家提出的傳感器布置方案的合理性，選配具有有效檢 測效果的產(chǎn)品和傳感器配置方案并實現(xiàn)最佳的經(jīng)濟(jì)性，具有重要的工程意義。本實用新型 的局部放電特高頻檢測裝置的實體GIS評價測試平臺，可實現(xiàn)對局部放電特高頻檢測系統(tǒng) 的性能評價及傳感器配置方案合理性確定。


[0013]圖1為本實用新型的GIS結(jié)構(gòu)示意圖；[0014]圖2為沿圖1的E-E線剖面的A相結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖3為沿圖1的F-F線剖面的B相結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖4為沿圖1的D-D線剖面的C相結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0017]如圖所示，本實用新型的局部放電特高頻檢測裝置的實體GIS評價測試平臺實施 例，是在現(xiàn)有的實體GIS評價測試平臺上的GIS三相腔體上做的改進(jìn)，包括[0018]首先，在GIS三相腔體增設(shè)有多個裝有探針的蓋板，其尺寸與GIS上手孔法蘭相 同，蓋板中心貫穿了一根銅質(zhì)探針制作的單極天線作為發(fā)射天線，尾部由N型頭接出，用 于向GIS腔體中注入模擬的局放信號。[0019]其次，是在GIS三相腔體內(nèi)，增設(shè)試驗艙，一般是在GIS腔體上有法蘭的位置增設(shè)， 有些是在腔體上已有的手孔，如圖2中3、5號試驗艙，有些是根據(jù)需要專門開孔，如圖2中 的1、2、4號試驗艙，用以放置典型放電模型、內(nèi)置傳感器和裝有探針的蓋板，開孔的尺寸大 小要兼顧到內(nèi)置傳感器的尺寸，同時位置要符合附近的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。[0020]所謂的試驗艙就是在不影響GIS性能的基礎(chǔ)上在GIS三相腔體上開了個孔，用可 拆卸的法蘭覆蓋，GIS腔體也就是試驗艙艙體，可以用做放置放電源、內(nèi)置傳感器等。[0021]再有，就是在GIS三相腔體上增設(shè)介質(zhì)窗式檢測蓋板中心開有介質(zhì)窗的高壓設(shè) 備手孔蓋板，此介質(zhì)窗為絕緣電介質(zhì)板材質(zhì)，可視作在手孔蓋板中間開了個窗，可用于后期 安裝局部放電特高頻傳感器以接收GIS內(nèi)部的局部放電信號，介質(zhì)窗式檢測蓋板的安裝位 置見圖3。[0022]另外，還包括對GIS三相機(jī)構(gòu)的如下改造[0023](I)為了測試經(jīng)由盆式絕緣子泄漏出來的電磁波，以研究在經(jīng)過GIS各個部件后電磁波的衰減情況來確定最理想的傳感器安裝的配置方案，A相的所有的盆式絕緣子都沒 有屏蔽環(huán)，為全敞開式。[0024](2)為了研究屏蔽環(huán)上不同尺寸的開孔對于輻射出來的電磁波的影響，以尋求最 合理的屏蔽環(huán)開孔的尺寸，C相的盆式絕緣子有屏蔽環(huán)，但是屏蔽環(huán)上開有不同大小的孔， 孔的尺寸參考了目前各個GIS廠家在類似結(jié)構(gòu)上的預(yù)留孔的大小。[0025](3)在不加壓的情況下，本著利于信號從進(jìn)線最遠(yuǎn)端向母線傳播的原則，在A、B、C 三相進(jìn)線側(cè)增設(shè)的試驗艙及A、C相進(jìn)線套管位置，各增加一手孔，可換上裝載有探針的法 蘭，利用模擬信號源注入的方法研究注入信號在GIS中的傳播規(guī)律。[0026]⑷A、B、C三相都設(shè)計有專門的試驗艙，以圖示的A相為例共有5個試驗艙，母線 上有兩個，試驗艙內(nèi)部用來放置典型放電模型，其蓋板可以替換為裝有內(nèi)置傳感器的蓋板 和介質(zhì)窗式檢測蓋板，一些特殊位置的試驗艙如I號開孔從圖示位置下移，開孔位置應(yīng)與 斷路器中導(dǎo)體位置對應(yīng)，還要避開屏蔽罩和滅弧室；5號試驗艙開孔位置正對導(dǎo)體門錯開 避雷器接頭屏蔽罩；[0027](5)GIS每相都有內(nèi)置傳感器，一般放在斷路器氣室、母線和三相的進(jìn)線氣室，內(nèi)置 傳感器既可作為接收天線，在真實放電時接收UHF信號；也可作為發(fā)射天線向GIS腔體內(nèi)注 入模擬局放信號。傳感器的蓋板尺寸保證和試驗艙蓋板一致，方便更換。[0028]1、局放信號傳播規(guī)律和傳感器配置方案合理性研究[0029]GIS的A相的Il 17 (如圖1中所示)都為敞開式盆式絕緣子(無屏蔽環(huán))，測試 時選用某一試驗艙放置好典型放電模型后，加壓產(chǎn)生放電，將外置傳感器貼在各個盆式絕 緣子上接收局放信號；在不加壓的情況下，利用模擬信號源通過內(nèi)置傳感器或探針向GIS 內(nèi)注入信號，在Il 17盆子的位置檢測信號，可以與加壓情況下做對比。[0030]2、盆式絕緣子上屏蔽環(huán)開孔尺寸的研究[0031]C相的所有盆式絕緣子都是屏蔽環(huán)帶開孔的形式，在放置放電模型放電后，選取 Il 17中某一盆子，在其不同尺寸的開孔處用外置傳感器測量信號，根據(jù)輻射信號的強(qiáng)弱 確定合適的尺寸，用以指導(dǎo)GIS廠家在GIS出廠前在盆子上設(shè)置開孔尺寸。
權(quán)利要求1.一種局部放電特高頻檢測裝置的實體Gis評價測試平臺，包括GIS三相腔體，其特征是在所述的GIS三相腔體上增設(shè)有至少一個裝有探針的蓋板，其尺寸與GIS三相腔體的上手孔法蘭相同，蓋板中心貫穿了一根銅質(zhì)探針制作的單極天線作為發(fā)射天線，尾部由N型頭接出，用于向GIS三相腔體中注入模擬的局放信號；在所述的GIS三相腔體內(nèi)，增設(shè)至少一個試驗艙，試驗艙的位置為GIS腔體上有法蘭處、或是已有的手孔、或是專門的開孔；在所述的GIS三相腔體上的手孔蓋板中間開中心介質(zhì)窗，介質(zhì)窗為絕緣電介質(zhì)板材質(zhì)；所述的GIS三相腔體上，A相的所有的盆式絕緣子都沒有屏蔽環(huán)，為全敞開式，C相的盆式絕緣子有屏蔽環(huán)，屏蔽環(huán)上開有不同大小的孔；在A、B、C三相進(jìn)線側(cè)增設(shè)的試驗艙及A、C相進(jìn)線套管位置，各增加一手孔，換上裝載有探針的法蘭；每相都有內(nèi)置傳感器，放在斷路器氣室、母線和三相的進(jìn)線氣室，傳感器的蓋板尺寸和試驗艙蓋板一致。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部放電特高頻檢測裝置的實體GIS評價測試平臺，其特征是A、B、C三相都設(shè)有試驗艙，A相共有5個試驗艙，母線上有兩個，試驗艙內(nèi)部用來放置典型放電模型，其蓋板替換為裝有內(nèi)置傳感器的蓋板和介質(zhì)窗式檢測蓋板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的局部放電特高頻檢測裝置的實體GIS評價測試平臺，其特征是將現(xiàn)有的I號試驗艙開孔下移至與斷路器中導(dǎo)體位置對應(yīng)，5號試驗艙開孔位置正對導(dǎo)體門。
專利摘要一種局部放電特高頻檢測裝置的實體GIS評價測試平臺，包括GIS三相腔體，在腔體上增設(shè)多個裝有探針的蓋板，蓋板中心貫穿了一根銅質(zhì)探針制作的單極天線作為發(fā)射天線，尾部由N型頭接出，用于向GIS三相腔體中注入模擬的局放信號；增設(shè)至少一個試驗艙，位置為GIS腔體上有法蘭處、或是已有的手孔、或是專門的開孔；手孔蓋板中間開中心介質(zhì)窗，介質(zhì)窗為絕緣電介質(zhì)板材質(zhì)；A相的所有的盆式絕緣子都沒有屏蔽環(huán)，為全敞開式，C相的盆式絕緣子有屏蔽環(huán)，屏蔽環(huán)上開有不同大小的孔。本實用新型可實現(xiàn)對局部放電特高頻檢測系統(tǒng)的性能評價及傳感器配置方案合理性確定。
文檔編號G01R31/12GK202837525SQ201220457050
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者盧啟付, 李興旺, 唐志國, 許鶴林, 呂鴻, 姚森敬, 彭向陽, 王宇, 王流火 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 華北電力大學(xué)