[实用新型]一种用于确定换流阀阻尼表面异常放电源的装置

说明书

本实用新型公开了一种用于确定换流阀阻尼表面异常放电源的装置，属于输变电设备状态传感技术领域。本实用新型装置，包括：异常放电紫外传感阵列单元，所述异常放电紫外传感阵列单元采集换流阀阻尼电容表面放电是的紫外信号，将紫外信号转换为脉冲电压信号；采集单元，所述采集单元采集脉冲电压信号，并将脉冲电压信号传输至分析单元；分析单元，所述分析单元接收脉冲电压信号，对脉冲电压信号进行测量，确定换流阀阻尼表面的异常放电源。本实用新型实现了换流阀阻尼电容表面放电的非介入式监测与定位，避免传统特高频、超声波传感器通过接触式测量带来的安全隐患。

技术领域

本实用新型涉及输变电设备状态传感技术领域，并且更具体地，涉及一种用于确定换流阀阻尼表面异常放电源的装置。

背景技术

高压直流输电工程是我国实施“西电东送”战略，进行能源优化配置的重要举措。近十多年，我国高压直流输电工程建设得到了快速发展，已成为当今世界上投运直流输电工程最多的国家。换流阀作为换流站内重要的一次设备，其长期可靠运行是关系直流系统安全稳定的关键。

特高压直流输电技术在我国乃至世界已广泛应用，换流阀是特高压直流输电核心设备，换流阀故障不仅会导致直流输电的停运，造成严重的经济损失，甚至引发重大的安全事故。但目前国内外只能对换流阀是否处于正常状态进行逻辑判断，无法判断换流阀的健康状态。通过对阻尼电容、晶闸管等换流阀关键组件的异常放电及工作状态进行有效监测，能够及时发现并适时排除设备的安全隐患，可有效提高换流阀运行的可靠性，节约运维成本，减少不必要的经济损失，避免安全事故。

作为换流阀的关键组件，阻尼电容在运行过程中长期承受电、热应力，而且还可能遭遇过负荷、过电压等暂态工况，给换流阀可靠运行造成严峻的考验。交流电力设备表面放电的传统监测方法是特高频法、超声波法等接触式检测方法，然而对于直流设备，受限于现场电磁环境、通讯通道，采用传统技术手段安装监测设备，技术上较为困难，国内外能够成功应用于换流阀片内部监测表面放电的相关研究尚属空白。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提出了一种用于确定换流阀阻尼表面异常放电源的装置，包括：

异常放电紫外传感阵列单元，所述异常放电紫外传感阵列单元采集换流阀阻尼电容表面放电是的紫外信号，将紫外信号转换为脉冲电压信号；

采集单元，所述采集单元采集脉冲电压信号，并将脉冲电压信号传输至分析单元；

分析单元，所述分析单元接收脉冲电压信号，对脉冲电压信号进行测量，确定换流阀阻尼表面的异常放电源。

可选的，异常放电紫外传感阵列单元，包括：光纤探头阵列、4个光纤探头、4根光纤本体、4个光电转换单元和1个驱动电源；

所述光纤探头阵列用于固定光纤探头；

所述光纤探头用于接收紫外信号；

所述光纤本体用于将紫外信号传输至光电转换单元；

光纤转换单元用于将紫外信号转换为脉冲电压信号；

驱动电源用于光电转换单元的供电。

可选的，光纤探头阵列为环氧树脂板，面向换流阀阻尼电容布置于换流阀的阀片内部。

可选的，光纤探头为同轴结构，4个光纤探头固定于光纤探头阵列上。

可选的，光纤本体为同轴结构，一端连接光纤探头，一端连接光电转换单元。

可选的，光电转换单元为光电倍增管。

可选的，对脉冲电压信号进行测量，具体包括：

将脉冲电压信号经频域FFT，分解为多个频带的子信号，公式如下：