基于多通道检测的gis运行状态重症监护系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于多通道检测的GIS运行状态重症监护系统,包括超高频传感器、高频电流传感器和超声波传感器，所述超高频传感器至少为两路，所述超高频传感器安装在异常信号点附近的盆式绝缘子上，安装位置以现场情况为准；至少两路高频电流传感器安装在距离异常信号幅值最大处最近的接地排上；超声波传感器安装在异常信号点的GIS壳体上；在存在异常信号的设备处放置1路电磁波背景信号检测传感器；各传感器通过电缆与数据采集器相连，数据采集器通过无线路由器与数据处理终端在变电站内组成局域网。本实用新型不改变GIS原有状态，操作简单，安全可靠且监护GIS运行状态效果明显。
【专利说明】基于多通道检测的GIS运行状态重症监护系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于多通道检测的GIS运行状态重症监护系统，用以实时监测GIS内异常信号的发展趋势、严重程度，并发出报警信号。属于高电压输变电【技术领域】。
【背景技术】
[0002]气体绝缘组合电器GIS (Gas Insulated Switchgear)的绝缘缺陷与绝缘故障是影响其安全稳定运行的最大威胁，而缺陷和故障发生时往往会伴随产生局部放电或异常振动信号，通过检测这些信号可以评估GIS的运行状态。
[0003]目前，国内外关于GIS局部放电、异常振动等信号的技术主要集中在超高频法、超声波法，且市场上有大量的便携式带电检测仪器、在线监测装置。但现有仪器、装置仅使用一种检测方法，由于超高频法、超声波法对不同缺陷的灵敏度不同，导致常常出现漏测、错判的现象。另外，在线监测装置通常采用电缆将各部件连接，通过电力内网将数据发送到后台服务器，其灵活性较差，不易扩展。
[0004]提出了基于多通道检测的GIS运行状态重症监护方法，经过现场的实际工程实施，表明该方法安全可靠，操作简单，监护GIS运行状态的效果明显。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是:解决未安装在线监测装置时，GIS缺陷检测、处理中无法实时监测异常信号发展情况、严重程度的问题，实现全方位监护GIS运行状态的目的。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型是采取以下的技术方案来实现的:
[0007]一种基于多通道检测的GIS运行状态重症监护系统，其特征在于，包括超高频传感器、高频电流传感器和超声波传感器，所述超高频传感器至少为两路，所述超高频传感器(带宽为500MHz-1500MHz)安装在距离异常信号点最近的盆式绝缘子上(若盆式绝缘子带有金属封闭法兰，则将传感器安装在浇注孔处)，安装位置以现场情况为准；
[0008]至少两路高频电流传感器(高频CT，带宽为IMHz-lOOMHz)安装在距离异常信号幅值最大处最近的接地排上，异常信号的位置利用便携式GIS局部放电检测装置对整站GIS设备进行普测得到；超声波传感器(带宽为20kHz-100kHz)安装在异常信号点处的GIS壳体上；在存在异常信号的设备处放置I路电磁波背景信号检测传感器；超高频传感器、高频电流传感器和超声波传感器均通过电缆与数据采集器相连，数据采集器通过无线路由器(wifi信号)与数据处理终端在变电站内组成局域网。
[0009]前述的基于多通道检测的GIS运行状态重症监护系统，其特征在于:数据处理终端通过移动通信公网与用户后台服务器或用户手机通信。
[0010]前述的基于多通道检测的GIS运行状态重症监护系统，其特征在于:所述超声波传感器不少于3路，相邻超声传感器距离间隔不大于1.5m。
[0011]一种基于多通道检测的GIS运行状态重症监护方法，其特征在于:包括以下步骤:[0012]I)使用便携式GIS局部放电检测装置对整站GIS设备进行普测，初步确定存在异常信号的位置；
[0013]2)将超高频传感器(带宽为500MHz-1500MHz)安装在异常信号点附近的盆式绝缘子上(若盆式绝缘子带有金属封闭法兰，则将传感器安装在浇注孔处)，安装位置以现场情况为准，超高频传感器不少于2路；
[0014]3)将高频电流传感器(高频CT，带宽为IMHz-lOOMHz)安装在距离异常信号幅值最大处最近的接地排上，高频电流传感器不少于2路；
[0015]4)将超声波传感器(带宽为20kHz-100kHz)安装在异常信号点附近的GIS壳体上，超声波传感器不少于3路相邻传感器距离间隔不大于1.5m ；
[0016]5)在存在异常信号的设备处放置I路电磁波背景信号检测传感器；
[0017]6)各传感器通过电缆与数据采集器相连，数据采集器通过无线路由器(wifi信号)与数据处理终端在变电站内组成局域网；
[0018]7)数据处理终端通过移动通信公网将检测结果、报警信息、检修策略等结果发送到用户后台服务器，或以短信形式发送到用户手机；
[0019]本实用新型所达到的有益效果:本实用新型基于多通道检测的GIS运行状态重症监护系统，同时使用超高频、超声波和脉冲电流检测技术，对存在异常局部放电信号的GIS进行重症监护，实时监测其信号的变化，判断缺陷的类型、缺陷严重程度、发展趋势，制定检修策略，并及时通过声音、短信等形式发出报警。本实用新型不改变GIS原有状态，操作简单，安全可靠且监护GIS运行状态效果明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型基于多通道检测的GIS运行状态重症监护系统的架构图。【具体实施方式】
[0021]本实用新型的原理如下:
[0022]同时使用超高频法、超声波法和脉冲电流法对GIS设备进行监测，可实现全方位监护GIS运行状态的目的。伴随着GIS设备缺陷、故障的发生，会产生局部放电信号、异常振动信号，且不同的缺陷产生的信号特征不同。超高频检测法可有效检测频率范围为300MHz-1500MHz的电磁波信号，超声波检测法可有效检测频率范围为20kHz-200kHz的振动信号，脉冲电流法可有效检测频率范围为1ΜΗζ-200ΜΗζ的电脉冲信号。由于各方法的有效检测频段不同，导致不同的方法对不同的缺陷表现出不同的灵敏度，甚至有效方法无法检测某种缺陷。如超高频法无法检测绝缘件表面污秽缺陷，但脉冲电流法对该缺陷非常灵敏；脉冲电流法无法检测由于GIS部件松动引起的振动缺陷，但超声波法对该缺陷非常灵敏；超声波法无法检测到绝缘件内部气隙、裂纹缺陷，但超高频法对该缺陷非常灵敏。因此，同时使用三种检测方法可有效避免评估GIS运行状态时出现的漏测、错判情况。
[0023]根据现场GIS异常信号情况，决定传感器的种类、数量及安装位置，具有较强的扩展性和灵活性。GIS局部放电在线监测系统在安装时，其传感器数量、安装位置等往往受到经费、GIS结构等方面的影响，无法全面覆盖所有可能存在的异常信号，且传感器安装完成后无法进行移位。当GIS运行时出现的异常信号位于在线检测装置的测量死区时，将出现异常信号的漏测、错判情况。
[0024]在安装超高频传感器时，应充分考虑电磁波、超声波信号在GIS中的衰减情况。经仿真和试验研究，获得电磁波信号在GIS中的衰减特性如表1所示。
[0025]表1电磁波信号经过GIS中各部件后的衰减
[0026]
【权利要求】
1.一种基于多通道检测的GIS运行状态重症监护系统，其特征在于，包括超高频传感器、高频电流传感器和超声波传感器，所述超高频传感器至少为两路，所述超高频传感器安装在距离异常信号点最近的盆式绝缘子上；至少两路高频电流传感器安装在距离异常信号幅值最大处最近的接地排上；超声波传感器安装在异常信号点的GIS壳体上；在存在异常信号的设备处放置I路电磁波背景信号检测传感器；超高频传感器、高频电流传感器和超声波传感器均通过电缆与数据采集器相连，数据采集器通过无线路由器与数据处理终端在变电站内组成局域网。
2.根据权利要求1所述的基于多通道检测的GIS运行状态重症监护系统，其特征在于:数据处理终端通过移动通信公网与用户后台服务器或用户手机通信。
3.根据权利要求1所述的基于多通道检测的GIS运行状态重症监护系统，其特征在于:所述超声波传感器不少于3路，相邻超声传感器距离间隔不大于1.5m。
【文档编号】G01R31/00GK203479925SQ201320445574
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2013年7月24日
【发明者】许扬, 杨景刚, 贾勇勇, 周志成, 高山, 赵科, 吴昊, 张星 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司电力科学研究院