[发明专利]气体绝缘开关设备击穿闪烙故障气室定位的方法及仪器

说明书

技术领域

本发明申请涉及一种气体绝缘开关设备击穿闪烙故障气室定位的方法及仪器，具体来说涉及一种通过检测气体绝缘开关设备所有气室的声强大小来定位发生击穿闪烙故障气室的方法及仪器。

背景技术

如今，六氟化硫(SF₆)封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘开关设备”(Gas Insulated Switchgear)简称GIS，GIS的每一个间隔，用不通气的盆式绝缘子(气隔绝缘子)划分为若干个独立的SF₆气室，即气隔单元，各独立气室在电路上彼此相通，而在气路上则相互隔离。由于GIS具有体积小、重量轻、安全性好、可靠性高、能适应恶劣环境条件下使用等优点，作为变电站中高压线路的绝缘设备在电力系统中的应用越来越广泛。

耐压试验作为GIS交接试验的重要步骤，为确保设备正常运行具有非常重要的意义。在交接试验耐压过程中，一般会发生GIS气隔单元击穿闪络的情况，当GIS发生闪络时，发出的声波沿金属外壳传递，从发生闪络故障气室通过绝缘子传递到相邻不发生闪络故障气室，声波振动强度衰减10倍以上。利用这一性质可以定位发生闪络故障气室。目前一般采用人耳去听声强的办法来确定是哪一个气室间隔发生击穿闪络。由于GIS击穿闪络后声音在金属筒壁中传播，而且由于人的听力的个体差异，很难准确地判断具体是哪个气室发生击穿闪络。而采用GIS超声局放检测仪在加压的老化阶段去逐点测试，由于耐压时间短，时间上不可能做到每个气室都测量一遍。因此，如果采用多个独立声强检测传感器，在耐压试验前将传感器分别布置在不同的气室，一旦发生击穿放电，通过比较各个传感器所获声信号的大小，就能够精确判断击穿闪络来自GIS哪个气室，从而进行解体修理。

所以，如果能设计一套独立的声强检测仪器组成的可任意扩展的分布式监测系统，就不会受GIS气室多、监测位置多的影响，在耐压试验时就能一次监测GIS各个部位(可随意扩展到几百上千个点)，可避免多次加压对GIS设备绝缘性的破坏。本发明的研究工作正是基于这样的思路进行的。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过检测GIS所有气室的声强大小来定位发生击穿闪烙故障气室的方法，以及提供一种检测准确、操作简单、低成本、结构简单的GIS(气体绝缘开关设备)击穿闪烙故障气室定位的声强检测仪器。

本发明通过以下步骤及技术方案来实现上述目的：a、通过声强检测仪器的传感器检测GIS所有气室的声信号并生成检测信号；b、将检测信号转换为数字信号；c、处理获得的数字信号并显示及报警；d、记录报警的声强检测仪器显示的声强值；e、通过比较，获知声强值最大的声强检测仪器对应的气室。其中，在步骤a中用压电薄膜传感器来检测气室的声强变化；在步骤e中比较测量值，声强值最大的声强检测仪器对应的气室就是发生击穿闪烙故障气室。

本发明提供的声强检测仪器包括如下几个模块：传感器模块、数据采集模块、信号处理模块、有效值显示模块、报警显示模块及电源管理模块。其中，传感器模块主要是将来自GIS气室产生的声信号转换为电信号并送至数据采集模块前端；数据采集模块主要对传感器采集到的信号进行调理，包括放大、滤波；信号处理模块主要由单片机构成，主要完成信号的A／D转换、数据的处理；有效值显示模块显示声信号对应的电压值；报警显示模块显示气室声压信号超出已设定值时发出报警信号(红灯报警)；电源管理模块为系统提供电源供给，满足各个芯片的电源要求。

本发明具有检测准确、操作简单、低成本、简单的优点。可用于GIS设备系统及有关微震动系统的检测控制领域。

附图说明

图1为本发明声强检测仪工作原理框图；

图2为本发明信号处理主程序流程图；

图3为本发明声强检测仪电路设计原理图。

具体实施方式

本发明是通过检测GIS所有气室的声强大小来定位发生击穿闪烙故障气室的方法及仪器，主要用于GIS交接试验耐压过程中，GIS气隔单元击穿闪络的定位，以保证故障气室的可靠诊断及维修。亦可应用于相关微震动系统的检测控制领域。