一种可实现变压器综合局部放电检测的传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可实现变压器综合局部放电检测的传感器。
【背景技术】
[0002]局部放电主要是变压器、GIS、电缆等高压电气设备在高电压的作用下，其内部绝缘发生的放电。这种放电只存在于绝缘的局部位置，不会立即形成整个绝缘贯通性击穿或闪络，所以称为局部放电。电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高，当局部放电在很小的范围内发生时，击穿过程很快，将产生很陡的脉冲电流，其上升时间小于1ns，并激发频率高达数GHz的电磁波。局部放电量很微弱，靠人的直觉感觉，如眼观耳听是察觉不到的，只有灵敏度很高的局部放电测量仪器才能把它检测到。
[0003]现有技术中，局部放电的检测都是以局放所产生的各种现象为依据，通过能表述该现象的物理量来表征局放的状态。随着电力生产的发展，变电设备传统的常规性预防试验，已经满足不了安全生产的需要。这是因为常规预防性试验需要停电测试，而且两次试验间隔时间过长，所以不易及时发现设备的绝缘缺陷，而且停电还要造成一定的损失。因此对变电站设备的绝缘进行带电检测显得极为重要了。现有技术局部放电检测传感器的显著缺点是:局放检测的手段比较单一，其检测设备的结构复杂，数据处理难度很大，从而对测量的准确性和可靠性都会产生很大的影响。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种可实现变压器综合局部放电检测的传感器，其结构设计简单，能够准确高效检测各局部放电信号。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:一种可实现变压器综合局部放电检测的传感器，具有金属外壳，其特征在于，包括:超高频传感模块，其设置于所述金属外壳内，用于接收被检GIS设备故障点的局部放电信号的超高频信号；高频传感模块，其设置于所述金属外壳表面的一侧，用于接收被检GIS设备故障点的高频电流信号；超声传感模块，用于接收被检GIS设备故障点的局部放电信号的超声波信号，其由等间距紧密排列呈“井”形布置的10-390个压电晶体组成，所述超高频传感模块设置于超声阵列传感模块的四周；地电波传感模块，其设置于所述金属外壳表面的另一侧，所述另一侧的接收面设有匹配层。
[0006]本发明相对于现有技术具有以下突出的实质性特点和显著的进步:
[0007]第一，结构简单，将超高频传感模块、高频传感模块、超声传感模块与地电波传感模块进行集中优化设置，能够避免相互检测干扰，能够精确检测特高频局部放电信号、高频局部放电信号、超声波局部放电信号与地电波局部放电信号。增强了传感器的灵敏度，抗干扰能力强，检测精度高，进一步预防GIS事故的发生，避免电力系统停电事故的发生，确保电力系统的安全可靠运行。
[0008]第二，应用广泛，金属外壳为密封罩结构，在金属外壳上连接有支承板，基本不会影响GIS内部电场分布，不会影响到GIS自身及其他检测装置的运行，确保电力系统安全运行，特别适用GIS内部局部放电在线监测领域，能有效的对GIS内部的局部放电进行在线监测，及时发现GIS内部的绝缘故障或缺陷并对GIS内部的绝缘情况进行在线评估，以避免停电事故的发生，对电力系统供电的安全可靠性具有重要意义。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的可实现变压器综合局部放电检测的传感器的实施例结构示意图。
【具体实施方式】
[〇〇1〇] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[〇〇11] 请参照图1，本发明的可实现变压器综合局部放电检测的传感器，具有金属外壳110,包括:超高频传感模块111，其设置于所述金属外壳110内，用于接收被检GIS设备故障点的局部放电信号的超高频信号；高频传感模块113,其设置于所述金属外壳表面的一侦牝用于接收被检GIS设备故障点的高频电流信号；超声传感模块115,用于接收被检GIS设备故障点的局部放电信号的超声波信号，其由等间距紧密排列呈“井”形布置的10-390个压电晶体组成，所述超高频传感模块设置于超声阵列传感模块的四周；地电波传感模块117,其设置于所述金属外壳表面的另一侧，所述另一侧的接收面设有匹配层。
[0012]优选地，超高频传感模块主要是用来采集GIS内部发生局放时产生的超高频信号，其直接与绝缘盆子固定。盘子上设有屏蔽带，以保证采集的超高频信号是从内部出来的第一手信号，有效防止外界干扰信号从盆子处进入超高频传感模块，保证了超高频传感模块采集超高频信号的纯净度和可信度。
[0013]优选地，所述金属外壳内设有连接端子，所述连接端子用于使得超高频传感模块连接一输出装置，该输出装置用于将所检测出的局部放电信号引出至外部。作为具体的实施例，该输出装置为通孔。
[0014]优选地，超声传感模块采用压电晶体或压电陶瓷，利用压电材料的压电效应将接收的超声波振动转换成电信号，当超声波作用到压电晶片上时引起晶片伸缩，在晶片的两个表面上产生极性相反的电荷，这些电荷被转换成电压经放大后送到数据处理装置，最后显示出来。
[0015]优选地，超声传感模块也可采用导磁材料制作的超声波探头，利用导磁材料的压磁效应将接收的超声波振动转换成电信号，所述超声波传感模块的中心频带为77kHz?143kHz。本发明采用“井”形布置，比传统的“十”字形布置的检测更准确。
[0016]优选地，超声传感模块利用高阶累积量技术进行虚拟扩展，对扩展后的虚拟阵列利用空间谱估计算法进行方向估计，然后在估计出的方向上进行波束合成，辅助以局部放电产生的电脉冲或超高频电磁波信号，可得到超声波在变压器中的传播