[发明专利]基于超声波与地电波技术的GIL故障定位系统

说明书

本发明公开了一种基于超声波与地电波技术的GIL故障定位系统，包含：若干传感器，所述每个传感器贴附在GIL的筒体外表面，用于采集超声波信号和瞬时过电压信号；若干信号采集装置，所述每个信号采集装置与多个所述传感器相连，用于获取并处理所述传感器采集的信号；监控中心，所述监控中心与所述信号采集装置通过网络连接，用于分析和处理所述信号采集装置获取的信号。本发明利用超声波监测和地电波监测技术的结合，大大提升了监测信号的稳定性和准确性，能够图形化显示信号信息，并能够及时报警和定位，提高了电力运行的安全性。

技术领域

本发明涉及电力系统输电设备运行安全监测技术，特别涉及一种基于超声波与地电波技术的GIL故障定位系统。

背景技术

气体绝缘管道母线（GIL，gas insulated line）设备的绝缘故障主要是绝缘支撑的缺陷以及表面污秽、内部异物、尖刺以及气体气压异常等等。各类绝缘缺陷发展到最终闪络击穿，酿成事故之前，往往先经过局部放电阶段，局部放电的强弱能够及时反映绝缘状态，但是现有技术中，针对局部放电阶段的监测手段有如下几种：

弧光测量法，通过监测放电弧光，依据放电电磁波脉冲进行定位，但是，需要在壳体上开孔，破坏了GIL本来结构，同时，闪络产生的弧光信号易受本体结构影响，虽然灵敏度较高但是对早期局放信号无法识别。

脉冲电流法，需要把GIL本体接地线穿过电流传感器，现场安装比较麻烦，并且现场GIL采用多点接地，导致每个传感器测量信号极弱，信号频带低易受现场电晕及工频干扰。

超高频测量法，通过监测局放产生的电磁波信号进行监测，依据放电电磁波脉冲进行定位，需要在壳体上开孔或必须有外露的绝缘盆子，破坏了GIL的本来结构，影响壳体内部电场分布，存在绝缘和密封性能隐患，无法在已有设备上加装。同时，壳体内信号衰减受距离和结构影响极大，壳体外信号电缆对超高频信号的衰减高造成电缆距离短，导致就地监测装置过多。

超声波测量法，通过监测局放产生的声波信号进行监测，依据放声波进行定位，虽然不需要开孔，不影响GIL本体绝缘和密封性能，对壳体内部电场分布无影响。但是，由于声波传输衰减大，传感器监测距离短，有效测量距离仅不到10米。

发明内容

根据本发明实施例，提供了一种基于超声波与地电波技术的GIL故障定位系统，包含：

若干传感器，所述每个传感器贴附在GIL的筒体外表面，用于采集超声波信号和瞬时过电压信号；

若干信号采集装置，所述每个信号采集装置与多个所述传感器相连，用于获取并处理所述传感器采集的信号；

监控中心，所述监控中心与所述信号采集装置通过网络连接，用于分析和处理所述信号采集装置获取的信号。

进一步，还包含：吸盘，所述传感器通过吸盘贴附在GIL的筒体外表面。

进一步，还包含：弹性座，所述弹性座设置在所述传感器与GIL之间，所述弹性座与GIL的法兰相连，用于固定所述传感器。

进一步，贴附于GIL上的所述相邻传感器的间隔距离为10~36米。

进一步，每个信号采集装置连接3个所述传感器，3个所述传感器分别采集GIL三相的超声波信号和瞬时过电压信号。

进一步，传感器采集的超声波信号频率范围为20KHz～200KHz，采集的瞬时过电压信号频率范围为3MHz～100MHz。

进一步，信号采集装置与所述传感器通过同轴屏蔽电缆相连。

进一步，监控中心包含：

图形绘制模块，所述图形绘制模块根据所述信号采集装置获取的信号，绘制信号波形图和统计图；