[实用新型]气体绝缘组合开关设备特高频传感器布置试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电气设备局部放电检测技术领域，尤其涉及气体绝缘组合开关设备特高频传感器布置试验装置。

背景技术

绝缘故障是电力设备在运行中可能发生的主要故障之一，电力设备发生绝缘故障前，通常会有一个逐渐发展的局部放电过程，即Partial Discharge，简称为局放或PD，最终导致绝缘击穿。因此，对于局部放电的在线监测可以为保障电力设备安全、稳定和可靠运行以及电力设备的状态检修提供技术支撑。上世纪80年代初期以来，针对气体绝缘组合开关设备(Gas Insulated Switchgear，简称为GIS)的局部放电特高频(Ultra High Frequency，简称为UHF)检测技术迅速发展并逐步在工程中发挥了积极的作用，取得了大量的成果。当局部放电在很小的范围内发生时，气体击穿过程很快，将产生很陡的脉冲电流，其上升时间小于1ns，并在设备腔体内激发频率高达数GHz的电磁波。UHF检测技术的基本原理是通过UHF传感器对局部放电时产生的频率高达300MHz～3GHz的特高频电磁波信号进行检测，从而获得局部放电的相关信息。UHF检测法和其它局部放电在线检测技术相比，具有检测灵敏度高、现场抗干扰能力强、可实现局部放电在线定位和利于绝缘缺陷类型识别等优点。

UHF传感器是UHF局部放电在线监测系统的关键，按其安装位置可分为内置传感器和外置传感器。外置式传感器使用和维护方便，尺寸和机械性能要求较低，成本低，适用于无法或难以安装内置传感器的老式GIS。但由于电磁信号的衰减，以及传感器直接暴露在外界空间中受到的电磁干扰，外置式传感器的灵敏度相对较低。相比较下，内置式传感器灵敏度高、抗干扰能力强，但是制作和安装的成本也更高，一般在设备生产时直接安装在内部。在很多情况下，一个UHF传感器的有效范围无法完全覆盖整个GIS，因而在GIS中常常需要安装多个UHF传感器。从经济性和方便维护的角度来看，在满足局部放电监测要求的基础上，传感器的数目应该越少越好。无论是外置或内置，传感器布置方案的不同都会给检测结果带来具体影响；现有技术中对于GIS中传感器布置方法及相关的试验都是应用在验收过程中，即在传感器安装完成后，通过试验确定该布置方案是否满足实际要求；但对于如何获得传感器的最佳安装和布置方案迄今并没有相关报导。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种气体绝缘组合开关设备特高频传感器布置试验装置及应用，以便在能够在特高频传感器安装之前进行测试并确定最佳安装位置，为GIS传感器布置工作提供依据。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型气体绝缘组合开关设备特高频传感器布置试验装置的特点是：由无局放电压源、耦合电容、测量阻抗和局放仪构成局部放电脉冲电流测试平台，设置GIS模型，无局放电压源的正极端连接GIS模型5中的金属导体，无局放电压源的负极端连接GIS模型的外壳并接地；在所述GIS模型中放置人工缺陷模型，在所述GIS模型上分别设置内置特高频传感器和外置特高频传感器，利用示波器对于所述内置特高频传感器和外置特高频传感器的输出信号进行检测。

本实用新型气体绝缘组合开关设备特高频传感器布置试验装置的结构特点也在于：所述GIS模型为直筒形，所述GIS模型由两个非屏蔽盆式绝缘子分隔为三个气室，两个非屏蔽盆式绝缘子之间相隔1000mm，处在中间的气室设置有圆形通孔，直径250mm，所述圆形通孔能够利用带有密封圈的金属盖板进行密封防止SF6气体泄漏；内置特高频传感器安装在所述金属盖板上置入GIS模型的圆形通孔中；外置特高频传感器利用固定装置安装在非屏蔽盆式绝缘子上。

本实用新型气体绝缘组合开关设备特高频传感器布置试验装置的结构特点也在于：所述内置特高频传感器采用圆盘型传感器，所述外置特高频传感器采用对数周期型传感器。

本实用新型气体绝缘组合开关设备特高频传感器布置试验装置的结构特点也在于：所述人工缺陷模型采用自由金属微粒模型，所述自由金属微粒模型采用筒形有机玻璃罩，在所述有机玻璃罩的顶部设置上极板、底部设置下极板，处在下极板上方的板电极由延长柱固定，在下极板上放置钢珠；利用上极板与GIS模型中的金属导体的高压端相连，下极板与GIS模型的外壳地相连，以钢珠模拟自由金属颗粒缺陷。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：