[发明专利]一种改进型超声波局部放电检测装置

说明书

本发明公开了一种改进型超声波局部放电检测装置，提高了GIS设备局放检测过程中的工作效率，降低了劳动强度，保证了人身安全；本发明公开包含用于检测GIS设备的局放传感器和局放主机；所述局放传感器通过调节组件调节至贴覆于GIS设备表面的角度；所述调节组件与绝缘杆连接；所述绝缘杆的底部安装在固定底盘上，所述固定底盘包含底座，底座上对称设置两个调节挡板，所述调节挡板上铰接安装套筒，所述绝缘杆的底部插入所述套筒内。

技术领域

本发明涉及一种超声波局部放电检测装置，具体用于GIS设备的局放检测。

背景技术

近年来，GIS设备因其结构紧凑、绝缘性能好、可靠高、安全性强、环境适应能力强、占地面积小及安装便捷等特点而备受关注，并且在电力系统中被广泛使用。GIS设备中部分或者所有的电气元件都封闭在金属外壳中，结构密闭、内部电场比较集中。当存在电晕、自由金属颗粒、导体或接触电极的突起或毛刺、悬浮电位等缺陷时引发设备局部放电，如果不能及时检测并进行处理，绝缘性能将遭到严重的破坏，最终导致设备故障，造成重大的停电事故，极大的降低设备可靠性。由于GIS设备结构密封性，当其发生故障时，故障定位难，故障处理时间长，维修困难，耗时耗力，而且还需要进行大面积的停电。因此，GIS设备的安全稳定运行对于电网安全的重要性日益凸显。

目前，电力系统对GIS设备局部放电故障检测主要利用超声检测技术或者超高频检测技术。超声波检测技术具有抗电磁干扰能力强、便于实现放电定位等优势，已应用在GIS设备运行检测中，是目前除了特高频检测方法外最为成熟的局部放电检测方法之一。目前市面上的超声波局放测试仪主要设备主机、超声波传感器及信号传输，超声波传感器通过信号传输线与主机相连。各个地区GIS布置各不相同，在检测过程中需要面临爬高，将传感器伸向远处等各种操作。目前在现场进行检测时一般为一人持传感器，根据检测位置放置传感器，对于安装位置较高的GIS设备只能通过梯子或者人爬到设备高处开展测试工作。在登高作业过程中，检测人员要将探头牢固的贴在GIS的外壳表面等指定位置，劳动强度大、耗时耗力，且高处作业危险性高，在安装和拆除探头时无法完全避免探头与设备外壳的碰撞，易造成探头的损坏，严重影响局放检测工作的开展。对母线或套管出线部位进行检测时，工作人员与裸露带电部分距离很近，易发生感应电伤人事故，需专人监护以确保足够的安全距离；有些测试点所在位置狭小，检测人员无法靠近。

超声波检测法是指对频率介于20-200kHz区间是声信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。电气设备发生局部放电时，由于分子的激烈碰撞，气泡的形成和发展，颗粒的跳动以及固体材料的微小振动都会发出超声波。超声波可以穿透气体介质和金属结构到达电气设备外部，超声波检测法就是通过将传感器安装在设备外壳上检测局放信号的。

超声波检测原理：将超声波传感器安装在设备罐体上，传感器将接受到的超声波信号转换为模拟信号，并通过同轴电缆传输至检测主机；模拟信号通过主机进行采样和处理，再将检测结果通过主机界面显示出来。现有的超声波检测技术能够实现对设备放电电源的精准定位，不同的放电位置信号传输的时间不同，传输速率也不同，传感器接受到的信号存在时间差，借助其传播速率和时间差即可实现对放电电源的定位，通过对比两路或多路超声波检测信号的强度大小，即可实现对放电源的幅值定位。其检测原理示意图如图1所示。

声波在空气中的传播速度远远小于在铜、铝、钢等介质中的传播速度，因此在进行对GIS设备进行超声波检测时，只有将超声波传感器的探头与设备壳体可靠接触，才能相对准确的测量GIS设备发出的超声波信号。目前主要采用硅脂等耦合剂，加固传感器探头与设备罐体的接触。声波在不同的介质上，衰减速度也不同，声波在SF6气体及钢介质中衰减比较缓慢，采用超声波传感器检测设备能够很好的接收到超声波信号，超声波传感器检测位置不同，接受到的信号也将不同。