一种基于局放传感器的GIS故障指示系统的制作方法

本发明涉及电气安全领域，尤其涉及一种基于局放传感器的GIS故障指示系统。

背景技术：

GIS(GAS INSULATED SWITCHGEAR)是气体绝缘全封闭组合电器的英文简称。GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体，故也称SF6全封闭组合电器。GIS设备自20世纪60年代实用化以来，已广泛运行于世界各地。局部放电，以下简称局放，是指高电压绝缘领域的一种现象，绝缘的一部分因为电场集中而引发放电，但放电不贯穿整个绝缘，出现局部放电时产生特高频信号，通过监测300MHz至3000MHz的特高频电磁波信号，就可以得到绝缘的局部放电情况。目前，特高频(UHF)局部放电在线检测技术广泛应用于电力变压器、电力电缆、电力开关等高压电气设备的局部放电的检测与监测，是变电站状态监测的重要组成部分。

目前的局放传感器大部分均为模拟式的局放信号输出，频率范围从300MHz至3000MHz，通过工程上使用的同轴电缆向外输出信号衰减大，且容易受到干扰，导致最终检测到的信号噪音太大，无法及时发现不准确的测量数据，有可能导致对高压设备绝缘强度的错误判断而出现严重的事故。

技术实现要素：

鉴于目前电气安全领域存在的上述不足，本发明提供一种基于局放传感器的GIS故障指示系统，能够实现GIS局放现象的自动检测诊断及显示，现场数据准确可靠，大大提高了检修人员判断故障的效率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种基于局放传感器的GIS故障指示系统，所述基于局放传感器的GIS故障指示系统包括GIS腔体、局放传感器、故障分析处理模块和显示装置，所述局放传感器、故障分析处理模块和显示装置固定在一法兰盖板上，所述法兰盖板与所述GIS腔体相连，所述GIS腔体与 法兰盖板对接面设有U型密封槽，所述局放传感器包括局放感应天线和绝缘体，所述局放感应天线位于所述绝缘体内，所述绝缘体位于所述U型密封槽内并固定在所述法兰盖板上，所述局放感应天线通过同轴导体穿过所述法兰盖板与位于法兰盖板另一侧的故障分析处理模块相连，所述故障分析处理模块与位于法兰盖板同侧的显示装置相连。

依照本发明的一个方面，所述故障分析处理模块包括：

模数转换模块，用于将高频的局放信号转换为数字信号进行分析处理；

次数统计模块，用于对局放次数进行累加计算；

图谱绘制模块，用于对局放图谱的绘制；

类别识别模块，用于对局放类型的识别。

依照本发明的一个方面，所述故障分析处理模块包括：通讯模块，用于与外部设备进行通讯。

依照本发明的一个方面，所述绝缘体通过螺栓与所述法兰盖板紧固连接。

依照本发明的一个方面，所述绝缘体为环氧树脂浇注体。

依照本发明的一个方面，所述局放感应天线形状为阿基米德双螺旋状。

依照本发明的一个方面，所述法兰盖板中间设有同轴导体通过孔。

依照本发明的一个方面，所述同轴导体为标准特高频模拟信号传输电缆。

依照本发明的一个方面，所述同轴导体与所述故障分析处理模块之间设有连接器。

依照本发明的一个方面，所述基于局放传感器的GIS故障指示系统包括外壳，所述外壳与所述法兰盖板相连，所述故障分析处理模块和显示装置位于所述外壳内。

本发明实施的优点：本发明所述的基于局放传感器的GIS故障指示系统包括GIS腔体、局放传感器、故障分析处理模块和显示装置，所述局放传感器、故障分析处理模块和显示装置固定在一法兰盖板上，所述法兰盖板与所述GIS腔体相连，所述GIS腔体与法兰盖板对接面设有U型密封槽，所述局放传感器包括局放感应天线和绝缘体，所述 局放感应天线位于所述绝缘体内，所述绝缘体位于所述U型密封槽内并固定在所述法兰盖板上，所述局放感应天线通过同轴导体穿过所述法兰盖板与位于法兰盖板另一侧的故障分析处理模块相连，所述故障分析处理模块与位于法兰盖板同侧的显示装置相连，通过局放传感器中的局放感应天线接收GIS腔体内发生局部放电时产生的特高频电磁波，并通过同轴导体将特高频局放信号传输给故障分析处理模块，故障分析处理模块对采集到的特高频局放信号进行分析处理后得出是否超标的预判，对超标的数据进行计数累加，达到局放次数定量的功能，对未超标的信号进行数据存储，留给后台分析处理，实现了对现有预装式局放传感器进行有效应用的目的，且故障分析处理模块可多点同时监测，方便携带，现场数据准确可靠，可大大提高检修人员判断故障的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述的一种基于局放传感器的GIS故障指示系统的结构示意图；

图2为本发明所述的一种基于局放传感器的GIS故障指示系统中故障分析处理模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，一种基于局放传感器的GIS故障指示系统，所述基于局放传感器的GIS故障指示系统包括GIS腔体1、局放传感器2、故障分析处理模块3和显示装置4，所述局放传感器2、故障分析处理模块3和显示装置4固定在一法兰盖板5上，所述法兰盖板5与所述GIS腔体1相连，所述GIS腔体1与法兰盖板5对接面设有U型 密封槽6，所述局放传感器2包括局放感应天线21和绝缘体22，所述局放感应天线21位于所述绝缘体22内，所述绝缘体22位于所述U型密封槽6内并固定在所述法兰盖板5上，所述局放感应天线21通过同轴导体7穿过所述法兰盖板5与位于法兰盖板5另一侧的故障分析处理模块3相连，所述故障分析处理模块3与位于法兰盖板5同侧的显示装置4相连。通过局放传感器中的局放感应天线接收GIS腔体内发生局部放电时产生的特高频电磁波，并通过同轴导体将特高频局放信号传输给故障分析处理模块，故障分析处理模块对采集到的特高频局放信号进行分析处理后得出是否超标的预判，对超标的数据进行计数累加，达到局放次数定量的功能，对未超标的信号进行数据存储，留给后台分析处理，实现了对现有预装式局放传感器进行有效应用的目的，且故障分析处理模块可多点同时监测，方便携带，现场数据准确可靠，可大大提高检修人员判断故障的效率。

在实际应用中，故障分析处理模块3对经过调理的模拟信号进行数字化取样，可以优选采用的ADI的16位、8通道、同步采样、双极性输入的模拟数字转换器AD7606，设计采样率可以设定为200kbps。

在实际应用中，所述故障分析处理模块3包括：

模数转换模块31，用于将高频的局放信号转换为数字信号进行分析处理；

次数统计模块32，用于对局放次数进行累加计算；

在实际应用中，可对超过预设值的局放数据进行逐个累加，并通过显示模块进行直观显示。

图谱绘制模块33，用于对局放图谱的绘制；

在实际应用中，对局放图谱的绘制具体可为：对GIS腔体内产生的局放信号进行分析判断，并绘制局放信号的模拟信号图谱，用以分析比对，给观察人员以最直观的信号指示。

类别识别模块34，用于对局放类型的识别；

在实际应用中，对局放类型的识别具体可为：对GIS腔体内发生的所有局放信号进行分析判断，并跟自带典型数据库进行图谱相似性比对，给出最类似的局放类型，进而确定局放的类型。

在实际应用中，检测人员到达现场后可根据数据显示装置观察GIS 内放电次数，来判断GIS是否需要采取其他必要的检测手段。

在实际应用中，所述故障分析处理模块3包括：通讯模块35，用于与外部设备进行通讯。故障分析处理模块可通过通讯模块与智能移动设备无线通讯，将数据上传至移动智能设备中进行更全面的数据比对及分析。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。例如，所述故障分析处理模块可为带有MCU的PCB板。

在实际应用中，所述绝缘体22通过螺栓与所述法兰盖板紧固连接。所述法兰盖板为饼状圆形，法兰盖板上还设有绝缘体安装的螺栓盲孔。

在实际应用中，所述绝缘体22为环氧树脂浇注体。

在实际应用中，所述局放感应天线21形状为阿基米德双螺旋状，为高温浇注成型材料。

在实际应用中，所述法兰盖板5中间设有同轴导体通过孔。

在实际应用中，所述同轴导体7为同轴波导线，具体可为：标准特高频模拟信号传输电缆，适应频率为300MHz～3000MHz。

在实际应用中，所述同轴导体7与所述故障分析处理模块3之间设有连接器8。

在实际应用中，所述基于局放传感器的GIS故障指示系统包括外壳9，所述外壳9与所述法兰盖板5相连，所述故障分析处理模块3和显示装置4位于所述外壳9内。

本发明实施的优点：本发明所述的基于局放传感器的GIS故障指示系统包括GIS腔体、局放传感器、故障分析处理模块和显示装置，所述局放传感器、故障分析处理模块和显示装置固定在一法兰盖板上，所述法兰盖板与所述GIS腔体相连，所述GIS腔体与法兰盖板对接面设有U型密封槽，所述局放传感器包括局放感应天线和绝缘体，所述 局放感应天线位于所述绝缘体内，所述绝缘体位于所述U型密封槽内并固定在所述法兰盖板上，所述局放感应天线通过同轴导体穿过所述法兰盖板与位于法兰盖板另一侧的故障分析处理模块相连，所述故障分析处理模块与位于法兰盖板同侧的显示装置相连，通过局放传感器中的局放感应天线接收GIS腔体内发生局部放电时产生的特高频电磁波，并通过同轴导体将特高频局放信号传输给故障分析处理模块，故障分析处理模块对采集到的特高频局放信号进行分析处理后得出是否超标的预判，对超标的数据进行计数累加，达到局放次数定量的功能，对未超标的信号进行数据存储，留给后台分析处理，实现了对现有预装式局放传感器进行有效应用的目的，且故障分析处理模块可多点同时监测，方便携带，现场数据准确可靠，可大大提高检修人员判断故障的效率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。