专利名称：一种gis局部放电特高频信号衰减特性现场测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气设备局部放电检测技术领域，具体是一种GIS局部放电特高频信号衰减特性现场测试装置。
背景技术：
封闭式气体绝缘组合电器(Gas Insulated Switchgear,GIS)具有占地面积小、良好的绝缘性能而在电网中得到了广泛的应用。但是由于其的全封闭结构特点，一旦出现事故，造成的后果比分离敞开式设备严重得多，其故障修复尤为复杂。GIS在制造及安装过程中容易引入缺陷，如灰尘、导电微粒、应力过高、金属尖端、内装松动等，在电场的作用下就会引发击穿或闪络现象。在发生这些绝缘故障前，常伴有局部放电的现象。局部放电的出现往往说明GIS存在安装、制造、甚至设计方面的缺陷。局部放电现象会激发达数千兆赫兹(GHz)的电磁波信号，GIS内部局部放电持续发展容易引发绝缘击穿故障，因而出现停电事故，给国民经济造成损失，所以对GIS的局部放电进行带电就显得尤为重要。目前局部放电特高频检测方法在GIS局部放电带电检测中得到了大规模应用，其对保证设备安全，发现缺陷起到了关键作用。局部放电特高频电磁波信号在GIS中传播时，经过不同的结构会产生衰减，掌握特高频电磁波信号在GIS中的衰减特性，是进行现场检测和分析的重要基础。由于特高频电磁波信号传播时存在模式转变等现象，之前对其传播特性的研究主要是采用仿真的方法，通过构建GIS不同结构的模型，采用有限时域差分法进行计算，从而得到其传播特性。但实际上GIS中结构复杂，除了母线外还存在断路器、隔离开关等设备，仿真计算不能完全将这些设备进行精确建模，而且不同电压等级、不同厂家的GIS结构各异，仿真计算不能完全囊括所有的结构，因此现场通过试验的方法进行GIS局部放电电磁波信号衰减特性的测试，是准确获得其传播特性的关键。
发明内容本实用新型提供一种GIS局部放电特高频信号衰减特性现场测试装置，其基于特高频信号发生器通过发射天线进行发射，通过不同位置的接收天线进行接收的测试方法，可现场对GIS特高频信号的衰减特性进行测试。一种GIS局部放电特高频信号衰减特性现场测试装置，包括特高频信号发生器、发射天线、封闭式气体绝缘组合电器、示波器、接收天线、盆式绝缘子，封闭式气体绝缘组合电器内设有五个盆式绝缘子，频信号发生器与设置在封闭式气体绝缘组合电器外壳的发射天线连接，其中一个盆式绝缘子紧贴发射天线，另外四个盆式绝缘子分别位于封闭式气体绝缘组合电器不同位置，且各自紧贴一设置在封闭式气体绝缘组合电器外壳的接收天线，每一接收天线与示波器连接。进一步地，特高频信号发生器采用皮秒脉冲发生器。进一步地，发射天线和接收天线均采用小型化双螺旋阿基米德天线。[0009]本实用新型可实现现场对GIS局部放电特高频电磁波信号衰减特性的测量，掌握局部放电特高频电磁波信号在GIS中传播时的衰减特征,实现现场特高频检测局部放电时传感器的准确布置。
图1是本实用新型GIS局部放电特高频信号衰减特性现场测试装置的结构示意图。图中:1_特高频信号发生器，2-发射天线，3-封闭式气体绝缘组合电器，4-示波器，5-接收天线，6-盆式绝缘子。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。请参考图1，本实用新型GIS局部放电特高频信号衰减特性现场测试装置包括特高频信号发生器1、发射天线2、封闭式气体绝缘组合电器(GIS) 3、示波器4、接收天线5、盆式绝缘子6，封闭式气体绝缘组合电器3内设有五个盆式绝缘子6，高频信号发生器I与发射天线2置于封闭式气体绝缘组合电器3的外部，频信号发生器I与设置在封闭式气体绝缘组合电器3外壳的发射天线2连接，其中一个盆式绝缘子6紧贴发射天线2。高频信号发生器I作为信号发生源，通过发射天线2将特高频信号经与其靠近的盆式绝缘子6注入封闭式气体绝缘组合电器3的腔体内。另外四个盆式绝缘子6分别位于封闭式气体绝缘组合电器3不同位置，且各自紧贴一设置在封闭式气体绝缘组合电器3外壳的接收天线5，每一接收天线5与示波器4连接。本实用新型中特高频信号发生器I可采用皮秒脉冲发生器，其可产生上升沿为800ps的陡脉冲，通过发射天线2可发射出频率范围在300MHz 1.5GHz的电磁波信号。发射天线2和接收天线5可均采用小型化双螺旋阿基米德天线，紧贴在GIS3的外壳处，两者具有相同的参数，其带宽均为300MHz 1.5GHzο接收天线5可同时采用四路天线，分别放置在GIS不同位置的盆式绝缘子处，通过比较四路天线接收到信号的幅值，得到特高频电磁波信号经过不同结果和设备时的衰减特性。示波器4可采用MD04104，具有四通道、IG带宽，5GHz采样率。使用时，特高频信号发生器I通过紧贴在GIS中盆式绝缘子5上的发射天线2将特高频电磁波信号注入GIS，在GIS的不同位置，通过紧贴在GIS盆式绝缘子6上的接收天线5，接收四路不同位置的特高频信号，四个不同的位置可以是直线结构、L结构或T型结构，也可经过断路器等不同的设备。示波器4通过比较四路接收天线5接收到的特高频信号幅值，并通过时域波形计算其能量，可得到特高频电磁波信号在GIS中传播时的衰减特性。
权利要求1.一种GIS局部放电特高频信号衰减特性现场测试装置，其特征在于:包括特高频信号发生器(1)、发射天线(2)、封闭式气体绝缘组合电器(3)、示波器(4)、接收天线(5)、盆式绝缘子(6)，封闭式气体绝缘组合电器(3)内设有五个盆式绝缘子￠)，特高频信号发生器(1)与设置在封闭式气体绝缘组合电器(3)外壳的发射天线(2)连接，其中一个盆式绝缘子(6)紧贴发射天线(2)，另外四个盆式绝缘子(6)分别位于封闭式气体绝缘组合电器(3)不同位置，且各自紧贴一设置在封闭式气体绝缘组合电器(3)外壳的接收天线(5)，每一接收天线(5)与示波器⑷连接。
2.如权利要求1所述的GIS局部放电特高频信号衰减特性现场测试装置，其特征在于:特高频信号发生器(1)采用皮秒脉冲发生器。
3.如权利要求1所述的GIS局部放电特高频信号衰减特性现场测试装置，其特征在于:发射天线(2)和接收天线(5)均采用小型化双螺旋阿基米德天线。
专利摘要本实用新型提供一种GIS局部放电特高频信号衰减特性现场测试装置，包括特高频信号发生器、发射天线、封闭式气体绝缘组合电器、示波器、接收天线、盆式绝缘子，封闭式气体绝缘组合电器内设有五个盆式绝缘子，频信号发生器与设置在封闭式气体绝缘组合电器外壳的发射天线连接，其中一个盆式绝缘子紧贴发射天线，另外四个盆式绝缘子分别位于封闭式气体绝缘组合电器不同位置，且各自紧贴一设置在封闭式气体绝缘组合电器外壳的接收天线，每一接收天线与示波器连接。本实用新型可实现现场对GIS局部放电特高频电磁波信号衰减特性的测量，掌握局部放电特高频电磁波信号在GIS中传播时的衰减特征，实现现场特高频检测局部放电时传感器的准确布置。
文档编号G01R29/08GK203012025SQ20132001551
公开日2013年6月19日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者陈隽, 李劲彬, 卢军, 刘海琼, 陈敏, 王浩, 毕建刚, 袁帅, 杨圆, 李军浩, 梁建锋, 李彦明 申请人:湖北省电力公司电力科学研究院, 中国电力科学研究院, 西安交通大学, 国家电网公司