[发明专利]一种基于多参量联合的GIS局部放电检测系统

权利要求书

1.一种基于多参量联合的GIS局部放电检测系统，其特征在于，包括GIS，局部放电模块，特高频法检测装置，超声波法检测装置，脉冲电流法检测装置，化学监测法检测装置以及光学监测法检测装置。局部放电模块是GIS局部放电信号的模拟，包括用针板电极来模拟金属突出物缺陷；在高低压电极间放置一定数量的矩形薄铝片来模拟自由金属微粒缺陷；将粘有金属微粒缺陷的绝缘子置于高低压电极之间来模拟绝缘子表面污染物缺陷；将绝缘子置于高低压电极之间 ，绝缘子与高压电极连接处留3mm间隙模拟绝缘子与高压导体间气隙缺陷。利用脉冲电流法检测装置，使得当试品电容Cx产生一次局部放电时，脉冲电流经过耦合电容Ck在检测阻抗两端产生一个脉冲电压，进而通过用已知电荷量的脉冲注入校正定量而测得视在放电量。利用IMS，SF₆分解产物与离子移动度计检测单元发生化学反应，出现不同颜色的显色，根据其颜色和深浅可以判断被检测SF₆分解产物的种类和浓度，从而间接反映内部的局部放电量和温度等参数。利用特高频法和超声波法检测装置，在GIS各盆式绝缘子处安装特高频传感器，确定发生局部放电所在气室，在气室顶部和底部安装超声波传感器，再将特高频传感器替换掉相较离局放位置更远的超声波传感器，接入到示波器中，看超声波信号的起始与特高频脉冲信号之间的距离。光学检测法通过用光传感器收集的光信号转化为电信号，得出相应的电脉冲信号，通过时域分析得到s序列波形和功率谱图。将此图谱与不同位置同一放电强度的局部光学图谱对应，即可得出局放的位置。

2.根据权利要求1所述基于多参量联合的GIS局部放电检测系统，局部放电模块是GIS局部放电信号的模拟，包括用针板电极来模拟金属突出物缺陷，将针电极与高压端相连，调节针板间隙的长度并使其放电；在高低压电极间放置一定数量的矩形薄铝片来模拟自由金属微粒缺陷；将粘有金属微粒缺陷的绝缘子置于高低压电极之间来模拟绝缘子表面污染物缺陷；将绝缘子置于高低压电极之间 ，绝缘子与高压电极连接处留3mm间隙的方式来模拟绝缘子与高压导体间气隙缺陷。通过在这四种缺陷里施加不同电压来获得不同放电量下的局部放电信号。

3.根据权利要求1所述基于多参量联合的GIS局部放电检测技术的装置系统，脉冲电流法检测装置由校准电容Cq，试品电容Cx，耦合电容Ck以及检测阻抗Zm等组成。其中校准电容Cq串联脉冲信号发生器帮助放大脉冲信号，检测阻抗Zm外接电脉冲局部放电检测仪。可以对电压脉冲的波形及幅值进行测量，进而测量视在放电量。

4.根据权利要求1所述基于多参量联合的GIS局部放电检测系统，化学监测法利用的离子移动度计（IMS），安置于各气室盆式绝缘子处，直接与内部气体相联通，可通过气相色谱柱观察颜色与比色卡对比得出离子浓度，或通过电子显示屏直接读数得到离子浓度，并查阅相关表单获得对应放电量数据。

5.根据权利要求1所述基于多参量联合的GIS局部放电检测系统，特高频法和超声波法检测装置由特高频传感器，超声波传感器，达纳秒级采样率的示波器组成。其中特高频传感器安置于各气室盆式绝缘子处，并分别连接示波器来分析幅值，超高频传感器置于示波器显示幅值最大的气室的顶部和底部超声波传感器要通过耦合剂与GIS外壳连接。

6.根据权利要求1对于盆式绝缘子完全屏蔽无法进行特高频局部放电检测的情况，拟同时采用超声波时延定位法进行定位。

7.根据权利要求1所述基于多参量联合的GIS局部放电检测系统，光学检测装置由光传感器单元，光传播单元，光电转化单元，电源模块，电信号传输与采集模块组成。其中光传感器单元采用荧光光纤。安置于易出故障的关键位置，并经过光传输单元连接光电转换单元，将光信号转化为电信号。

8.根据权利要求1若上述5，6，7三个步骤所得结果最大相对误差不超过局部放电所在气室总长的10%，则根据具体情况和应用场景对所得的三种结果赋权重，并根据公式：

（其中x₁，x₂，x₃分别为上述步骤5，6，7所得的局部放电源所在位置，α，β，γ分别为上述方法对应的权重）由此得最终定位；若所得结果最大相对误差超过局部放电所在气室总长的10%，则需检查操作是否有误而考虑是否需要重新检测。