[发明专利]一种基于振动信号的高压GIS设备击穿性放电定位系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统开关设备的贯穿性放电故障定位领域，具体一种基于振动信号检测与分析的高压GIS设备贯穿性放电定位系统。

背景技术

高压GIS设备是将母线、断路器、隔离开关、接地开关、避雷器、互感器等电气设备全部组合装配在一个封闭的金属外壳里的电力设备，因其结构紧凑、占地空间小、运行可靠性高等明显的优点，在输变电系统中应用越来越广泛。目前高压GIS设备绝缘性能出厂检测主要通过工频耐压实验，但有可能会因为高压GIS设备装配、产品零部件制造、加工等问题，导致产品的绝缘性能不达标，无法顺利通过工频耐压实验。高压GIS设备最通常的电气故障特征是在绝缘完全击穿或闪络前发生放电。放电可能来自不良绝缘件、不良电接触联结以及散落的金属屑等。通过对高压GIS设备的放电进行检测，可以发现GIS内存在的绝缘缺陷，减少产品使用后的绝缘故障率。

目前许多国家研究用电气法测量放电量；用化学分析法分析由于放电所引起的气体分解成份；用埋入设备内部的光传感器检测由于电弧产生的光强度等等。这些方法对绝缘故障检测和确定内部故障点位置都有一定效果。但由于测试装置较复杂等原因，使其使用不甚方便。另外，相关装置的成本也高，不利于推广应用。

发明内容

根据现有领域存在的以上问题，本发明提出了一种基于振动信号检测与分析的高压GIS设备贯穿性放电定位系统；所述系统包括无线振动检测仪、控制与接收器和上位机；

所述无线振动检测仪分别贴附于高压GIS设备外壳的不同位置上，用于捕获高压GIS设备产生的振动信号，并将振动信号发送给控制与接收器；所述无线振动检测仪还用于接收控制与接收器发出的控制命令；

所述控制与接收器用于接收和显示无线振动检测仪检测到的振动信号并对无线振动检测仪的工作状态信息进行显示，同时对无线振动检测仪发送控制命令；

所述上位机与控制与接收器进行通信，完成对振动信号的进一步分析以判断GIS设备是否发生击穿性放电。

附图说明

图1是根据本发明具体实施的基于振动信号检测与分析的高压GIS设备贯穿性放电定位系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示：在一个实施例中，本发明公开了一种基于振动信号的高压GIS设备击穿性放电定位系统，所述系统包括无线振动检测仪、控制与接收器和上位机；

所述无线振动检测仪分别贴附于高压GIS设备外壳的不同位置上，用于捕获高压GIS设备产生的振动信号，并将振动信号发送给控制与接收器；所述无线振动检测仪还用于接收控制与接收器发出的控制命令；

所述控制与接收器用于接收和显示无线振动检测仪检测到的振动信号并对无线振动检测仪的工作状态信息进行显示，同时对无线振动检测仪发送控制命令；

所述上位机与控制与接收器进行通信，完成对振动信号的进一步分析以判断GIS设备是否发生击穿性放电。

在另外一个实施例中，所述无线振动检测仪包括压电式加速度传感器、放大和绝对值电路和无线通信模块；所述无线振动检测仪利用压电式传感器采集高压GIS设备外壳上的振动信号，并将所述振动信号依次通过放大和绝对值电路进行处理，由于采集的振动信号及其微弱，需要经过放大电路以便于采集；传感器输出的信号是双极性的电压信号，但模数转换器只能接收正输入电压，所以需要再通过绝对值电路才能送入ADC(即模数转换器)；最后将处理过的振动信号通过无线通信模块发送给控制与接收器。

更优的，所述压电式加速度传感器为具有0.1％的线性度和7～11mV/g的灵敏度的压电式加速度传感器，所述无线通信模块符合zigbee标准。

在例外一个实施例中，所述系统包括多个无线振动检测仪，所述每个振动检测仪都包括一个射频芯片作为微控制器，用于暂存检测到的振动信号；所述不同的振动检测仪在向控制与接收器发送振动信号时会附带发送一个特定的报文ID，用于身份识别，从而判定数据的具体来源(即从哪一个传感器采集得到)。

在例外一个实施例中，所述控制与接收器为一种带有显示屏幕的由现场人员手持的设备；包括存储器，所述存储器用于存储多个无线振动检测仪发送的振动信号。

在另外一个实施例中，所述控制与接收器包括有一个内部具备射频功能的芯片；所述芯片用于实现对多个无线振动检测仪发送控制命令；所述控制命令包括多个或单个无线振动检测仪的启动、振动信号的采集和发送功能。