[实用新型]GIS局部放电在线监测校验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及GIS局部放电领域，特别涉及一种GIS局部放电在线监测校验仪。

背景技术

GIS（全封闭气体绝缘组合开关设备）具有占地面积小、受外界环境条件影响小、可靠性高等优点，在我国城市电网中大量使用。目前我国早期投运的GIS设备已经进入了故障多发期；而电网发展的高速度也导致GIS设备厂家过负荷生产，现场安装施工条件也难以得到有效保障，大大地增加了新投运GIS设备出故障的概率和风险。这与当前全社会对电网可靠性的日益提高的要求之间产生了巨大的矛盾。电力运行部门迫切要求发展先进的在线检测和状态检修技术来保障高压电力设备的安全可靠运行。

局放在线、离线监测和检测设备的测量数据作为判断一次设备运行工况的重要指标，其正确与否直接影响了对一次设备运行工况的正确判断，若一次设备存在局部放电问题，而在线监测设备没能发现或者监测的数据精度较低，未能引起技术人员足够重视，往往导致一次设备的小隐患发展成为一次设备的事故；一次设备未存在局部放电问题，而在线监测设备频发异常数据，误导技术人员进行不必要的停电检修，势必造成人力、物力、财力的浪费，也对电网运行的稳定性和可靠性造成了影响。

特高频法(UHF：300MHz~3GHz)就是利用局部放电辐射出的UHF电磁波进行检测的一种方法。研究表明，GIS局部放电将会产生很陡的脉冲电流，并向四周辐射多种频率的电磁波，通过UHF传感器接收其中300~3000MHz的电磁波，可实现对局部放电的检测和定位。该方法具有抗干扰能力强、灵敏度高等特点，且这种非接触的测量方式对于二次设备和人员更安全，系统结构简单，特别适合于在线监测，因而较之其它方法具有明显的优势。近年来，局部放电UHF检测已成为广大研究者关注的热点，并广泛应用在GIS、电力GIS、电缆和发电机等电力设备上。

然而，由于局部放电UHF检测技术在理论和工程应用方面不尽完善，特别是相关技术标准规范的建设十分滞后；同时国内外众多的局放设备厂商提供的产品各异，质量参差不齐。一些厂家的设备由于技术不过关，在现场检测效果不佳，而且时常出现误报警、漏报警的现象，这种情况已经严重威胁到整个在线监测产业的健康发展。上述问题的根源在于缺乏统一的标准和科学有效的手段对局部放电UHF检测装置的现场应用性能进行量化评价。

国外方面，英国Strathclyde大学Judd等人率先利用TEM传输线和终端未经匹配的简易GTEM小室研究了传感器特性的时域测量技术，通过控制采集时间窗口避开反射回波的影响，实现对局部放电UHF传感器的标定。日本的Shinnobu Ishigami也利用TEM波导对电场传感器进行了标定，其思路也是基于传统的扫频法，成本较高。瑞士的David Gautschi等提出了一种基于圆锥天线的标定方法，但是其标定系统采用的是大面积铝板和圆锥天线在大空间里测量，易受到外界环境干扰，不适合作为标准化测试设备。以上研究多是局限于对UHF传感器特性，缺少对UHF检测装置的性能指标的研究。

迄今为止，对于UHF检测装置的现场标定问题，除CIGRE推荐了自己的准则之外，国际上仍未形成一致和有效的评价方法，国内这方面也处于空白阶段。开展局部放电UHF检测装置的现场灵敏度标定研究，建立起局部放电特高频现场灵敏度校验规范，是切实推动该技术发展的当务之急。因此，在这样的背景下，进行基于特高频原理的GIS局部放电在线监测系统校验仪的研究十分必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种GIS局部放电在线监测校验仪，能够在实验室条件和现场运行中的110kV和220kV的GIS上实现对局放UHF检测装置的校核。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种GIS局部放电在线监测校验仪，其包括：能够发送模拟信号源的脉冲信号源，以及与所述脉冲信号源连接将模拟信号源注入GIS腔体内的发射天线，所述校验仪能够对待测的局放UHF检测装置基于特高频法在线检测注入信号时的灵敏度进行校核。

当所述校验仪设置在用于获取与真实放电量等效的注入信号源幅值的一个真实单相的第一GIS腔体处，且第一GIS腔体内设有C1和C2两点各自设置有盆式绝缘子的屏蔽环开孔或是敞开式绝缘子时，所述脉冲信号源的输出信号是通过一个外置式传感器发送到C1点盆式绝缘子的屏蔽环开孔处或是敞开式绝缘子处。

当所述校验仪设置在一个用于现场对待测UHF检测装置的灵敏度进行校核的第二GIS腔体处，且第二GIS腔体上设有相邻的屏蔽环有开孔或敞开式的盆式绝缘子时，