[发明专利]一种局部放电电磁波衰减特性试验装置

说明书

本发明提供一种局部放电电磁波衰减特性试验装置，其中该装置包括GIS外壳、高压导体、UHF传感器、盆式绝缘子、碟式绝缘子、脉冲源信号发生器、示波器、电缆，在试验装置中设有八个盆式绝缘子；在盆式绝缘子的法兰小孔处安装有UHF传感器，该传感器既用作发射也用于接收；其中传感器分别安装在4个不同位置处，且都与示波器相连；通过试验GIS不同结构处的电磁波衰减特性，例如I型、L型和T型三种典型的GIS结构，可得到电磁波的衰减特性。本发明可实现对现场GIS局部放电电磁波信号衰减的测量，掌握局部放电电磁波信号在GIS中传播时的衰减特性，为现场UHF传感器的布点位置提供了充足的依据。

技术领域

本发明涉及电气设备局部放电检测技术领域，特别涉及一种局部放电电磁波衰减特性试验装置。

背景技术

封闭式气体绝缘组合电器(GIS)具有占地面积小、绝缘性能好而在电网中得到广泛的应用，但由于该结构具有全封闭的特点，因此一旦出现事故，造成的后果比敞开式设备严重得多，其故障修复极为复杂。

GIS在制造及安装过程中容易引入缺陷，如灰尘、导电微粒、应力过高、金属尖端、内装松动等，在电场的作用下就会引发击穿或闪络现象。在发生这些绝缘故障前，常伴有局部放电的现象。局部放电的出现往往说明GIS存在安装、制造、甚至设计方面的缺陷。局部放电现象会激发出达数千兆赫兹(GHz)的电磁波信号，GIS内部局部放电持续发展容易引发绝缘击穿故障，因而出现停电事故，给郭敏经济造成损失，所以对GIS的局部放电进行检测就显得尤为重要。

本发明提供一种局部放电电磁波衰减特性试验装置，其脉冲源信号发生器通过UHF传感器进行发射，通过不同位置的UHF传感器进行接收的测试方法，可对现场GIS电磁波信号的衰减特性进行测试以避免引发绝缘击穿故障，经济造成损失。

发明内容

针对现有技术所存在问题，本发明提供一种局部放电电磁波衰减特性试验装置，其脉冲源信号发生器通过UHF传感器进行发射，通过不同位置的UHF传感器进行接收的测试方法，可对现场GIS电磁波信号的衰减特性进行测试。

一种局部放电电磁波衰减特性试验装置，包括：GIS外壳、高压导体、盆式绝缘子、UHF传感器、蝶式绝缘子、脉冲源信号发生器、示波器、电缆；其中，所述试验装置设有七个GIS外壳，所述GIS外壳之间通过盆式绝缘子连接，最外侧GIS外壳上设置有蝶式绝缘子，所述最外侧GIS外壳通过盆式绝缘子与高压导体连接至另一GIS外壳上，UHF传感器分别安装在4个不同位置处，其中4个UHF传感器均装于盆式绝缘子的金属法兰小孔处且间距均为20cm，通过电缆将4个UHF传感器与示波器相连；所述脉冲源信号发生器通过电缆连接UHF传感器。

进一步地，所述脉冲源信号发生器采用上升沿达到PS级的信号发生器。

进一步地，所述示波器可采用MD04104，具有四通道、1G带宽、5GHz采样率。

进一步地，脉冲源信号发生器通过GIS中盆式绝缘子上的UHF传感器将特高频电磁波信号注入GIS，通过试验GIS不同结构处的电磁波衰减特性，4个UHF传感器的间距均为20cm，其中同轴波导的截止频率f_c为：

GIS外壳(1)的外径为2a，高压导体的内径为2b，介电常数为ε，磁导率为μ；

特高频信号的峰峰值(U_pp)和累积能量(E)为指标量，分析局部放电的传播衰减特性，峰峰值得衰减值(A(U_pp))：

为两信号的信号峰峰值，单位为dB。

进一步地，通过I型、L型和T型三种GIS结构，对接收到的特高频信号计算其时域分布，得到电磁波在GIS中传播的衰减特性。