[发明专利]一种gis电场感应同步装置及其同步方法

说明书

本发明公开了一种gis电场感应同步装置，包括感应电极组件、分压电容、过压保护单元、同步信号提取单元、微控制器、无线发射单元与电池模组，所述感应电极组件的主体为圆弧形板状结构的感应电极板，本发明还公开了一种gis电场感应同步方法，该方法包含以下步骤：步骤一：分压结构的选型与组装；步骤二：信号提取；步骤三：信号发射；步骤四：信号接收。本发明通过感应电极组与gis内导电杆耦合形成高压臂电容，并且高压臂电容与分压电容串联形成分压结构，再通过信号提取获得较为准确的试验电源相位，解决现场不方便或无法取得试验电源的问题，大大提高局放检测效率及准确度，方便放电类型和干扰的识别判断。

技术领域

本发明涉及gis局放检测技术领域，具体为一种gis电场感应同步装置及其同步方法。

背景技术

gis以结构紧凑、可靠性高等优点已成为超、特高压电力系统中的主流设备。对其进行局部放电检测，及时发现其内部存在的绝缘问题，对gis的安全正常运作具有重大意义。

局放脉冲一般出现在试验电压波形的一三象限(即工频周期0-90°和180-270°的相位上)，与试验电压相位关系密切。当前gis局放检测中常用的同步方法为外同步及内同步方法，前者为现场可以找到试验电源的情况，通过采集试验电源相位作为放电图谱同步信息，相位准确可靠；后者为在不方便或无法取得实际同步信号的状况下，检测系统内部产生的一个工频信号，以虚拟相位生成放电谱图，但虚拟相位没有意义，容易造成误判，加之电网本身的频率并不稳定，二者之间有频率偏差，造成实际应用中的相位偏移。

发明内容

本发明的目的在于提供一种gis电场感应同步装置及其同步方法，以解决上述背景技术中提出在现场不方便或无法取得试验电源的情况下，无法获取准确的试验电源相位的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种gis电场感应同步装置，包括感应电极组件、分压电容、过压保护单元、同步信号提取单元、微控制器、无线发射单元与电池模组，所述感应电极组件的主体为圆弧形板状结构的感应电极板，且在感应电极板的左右两端嵌配有长条形板状结构的连接板，所述连接板的外延处搭接有壳体结构的屏蔽外壳，所述屏蔽外壳内并且在感应电极板的外侧电性连接有分压电容，所述分压电容的另一端依次电性连接有过压保护单元、同步信号提取单元、微控制器、无线发射单元，所述微控制器的侧面与电池模组相电性连接，且过压保护单元与分压电容均与接地线相连，且接地线与屏蔽外壳壳体上所嵌配的接地钮相套配，所述无线发射单元的输出端与天线相电性连接。

优选的，所述感应电极板所选材料为导电金属材质，具体为铜材质。

优选的，所述连接板所选材料为绝缘材质，所述屏蔽外壳所选材料为导电金属材质，具体为铝合金材质。

优选的，所述同步信号提取单元由三段信号提取模组相串联构成，且第一段信号提取模组由限幅保护部分、滤波部分与放大部分构成，第二段信号提取模组与第三段信号提取模组均由滤波部分与放大部分构成，所述限幅保护部分包括两个串联的二极管D1、D2，所述D1的阴极接VCC 5V，所述D2的阳极接地，且D1、D2中间连接有低压臂电容电压；所述滤波部分由隔直电容C1与R2、R3、C2、C3所组成的二级滤波电路构成，所述C1的输出端与R2的输入端均通过R1与2.5V参考电压相连；所述放大部分由放大器U1与R4、R5所构成的放大电路构成，所述放大器U1的输入端与二级滤波电路的输出端相连，所述放大器U1的反相输入端通过R5连接到参考电压2.5V上，所述反馈电阻R4与放大器U1的输出端相连。

一种gis电场感应同步方法，该方法包含以下步骤：

步骤一：分压结构的选型与组装，首先估算高压臂电容，贴在盆式绝缘子外沿的感应电极板会与gis内导电杆耦合形成高压臂电容，高压臂电容的估算公式为：