[发明专利]一种气体绝缘组合电器用电容耦合传感器在线监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种GIS类电气设备绝缘检测技术领域，尤其适用于不拆卸设备、不停电情况下，兼具带电和在线实时检测GIS内放电技术领域。

背景技术

SF₆气体是当前绝缘强度最高，应用最广泛的绝缘气体。由于充有SF₆气体绝缘组合电器作为高紧凑型和高安全性的输电系统，广泛应用于电力系统。由于其重要的且关键的位置，它的安全稳定性一直受到电力科技工作者的关注，期望于找到更为安全、无损和操作方便的检测方法以及装置。目前，较为流行的就是脉冲电流局部放电检测系统、超声波局部放电检测系统和超高频局部放电检测系统。这些方法作为重要的检测方法发挥着重要的作用，而这些方法一直存在灵敏度不高的缺点。

脉冲电流法不适用于气体绝缘组合电器设备绝缘，超声波局部放电检测系统易于受到外界干扰，超高频局部放电检测由于其结构设计的原因，存在高频信号灵敏度低问题，因而通过采用电容耦合传感器提出一类新型的局部放电检测装置。

电容耦合传感器一般存在阴极和阳极，阴极板主要是电容耦合传感器的端部，另一阳极采用被测对象GIS类电气设备外壳，外壳和测试系统的端部联合起来组成电容耦合传感器。为了使得电容耦合传感器获得最大的灵敏度，测量时放置与两节GIS段结合部。该结合部一般采用支撑绝缘进行固定和按照，且该部分具有一定缝隙，不会将放电信号完全屏蔽，该方法不仅可以在GIS段结合部测试，也可以通过GIS外壳进行测试，因而本发明具有较好的实用性，为GIS类电气设备绝缘检测技术提出了一种新型的测试方法。

发明内容

本发明的目的在于解决当前常用检测技术灵敏度不高，受到GIS类电气设备结构限制的问题，提出一种新型局部放电检测方法，。

本发明是通过下列技术方案来实现的。    一种气体绝缘组合电器用电容耦合传感器在线监测装置，本发明特征是：由电容耦合传感器信号处理系统和电容耦合传感器系统连接构成；其中：

电容耦合传感器信号处理系统由低阻转高阻变换器、宽带信号放大器、宽带信号滤波器、高阻转低阻变换器、三通、前置信号处理器和显示终端通过高频电缆芯线依序连接组成；在三通上预留有示波器连接口，系统整体的屏蔽外壳直接接地；

电容耦合传感器系统由带气隙的环形天线、设置在环形天线上的气隙和与环形天线连接的屏蔽罩以及设置在屏蔽罩内的无感电阻组成，其中环形天线采用厚度0.1mm-10mm，长度500mm-5000mm，宽度为1cm-30cm的铜片组成，无感电阻直接通过锡焊连接铜片，无感电阻通过高频电缆芯线直接连接至低阻转高阻变换器；

GIS外壳设置在环形天线内；环形天线通过固定环采用螺栓和螺母固定在GIS外壳上。

下面结合附图及实例进一步说明本发明内容。

附图说明

图1 气体绝缘组合电器用电容耦合传感器在线监测装置示意图。

具体实施方式

一种气体绝缘组合电器用电容耦合传感器在线监测装置，本发明特征是：由电容耦合传感器信号处理系统1和电容耦合传感器系统2连接构成；其中：

电容耦合传感器信号处理系统1由低阻转高阻变换器8、宽带信号放大器9、宽带信号滤波器11、高阻转低阻变换器12、三通13、前置信号处理器14和显示终端18通过高频电缆芯线16依序连接组成；在三通13上预留有示波器连接口，系统整体的屏蔽外壳17直接接地15；电容耦合传感器系统2由带气隙的环形天线4、设置在环形天线4上的气隙5和与环形天线4连接的屏蔽罩6以及设置在屏蔽罩6内的无感电阻7组成，其中环形天线4采用厚度0.1mm-10mm，长度500mm-5000mm，宽度为1cm-30cm的铜片组成，无感电阻7直接通过锡焊连接铜片，无感电阻通过高频电缆芯线16直接连接至低阻转高阻变换器8；     GIS外壳3设置在环形天线4内；环形天线4通过固定环采用螺栓和螺母10固定在GIS外壳3上。

    如图1所示，该图给出了气体绝缘组合电器用电容耦合传感器在线监测装置示意图。图中显示了GIS纵向示意图，该图中显示了GIS内部一旦发生放电，放电信号可以通过GIS外壳3与带气隙的环形天线4一同组成电容耦合传感器，然后通过无感电阻7获取电容耦合传感器获得脉冲电流在无感电阻7两端产生的电压降，该电压降通过低阻转高阻变换器进行信号转换，然后通过宽带信号放大器9将该信号进行放大；由于外界不可避免的产生噪声和干扰，因而采用宽带信号滤波器11将信号限制于300MHz-1GHz之间，接着再采用高阻转低阻变换器12进行信号通路转换，三通13的作用在于直接通过示波器接口，该接口的目的在于方便通过两个或多个电容耦合传感器进行定位和放电信号捕捉所用；然后放电信号通过高频电缆芯线16直接传输至显示终端18；屏蔽外壳17主要通过和接地15保持等电位，一则防护过电压，而侧为放电信号提供系统所需要的参考电位。