一种带电显示接口取样的局部放电检测装置、系统及方法与流程

本发明涉及电力设备高压试验领域，特别涉及一种带电显示接口取样的局部放电检测装置、系统及方法。

背景技术：

1、gis(gas insulated switchgear，气体绝缘金属封闭开关设备)是电网中的必要设备，其可靠性关系到电网能否安全稳定运行，而gis内部绝缘发生故障将会对gis稳定运行产生重大影响。gis内部绝缘中不可避免地存在缺陷，当gis投入电网进行使用后，gis内部绝缘缺陷在电场的作用下将会发生局部放电(part ial discharge，pd)现象，而局部放电会加快gis内绝缘劣化，严重时甚至会发生gis绝缘击穿。gis内部绝缘发生局部放电现象的原因主要有两方面：一方面，在gis制造、运输和安装过程中，gis绝缘中不可避免地出现气泡、裂缝、毛刺、杂质等缺陷；另一方面，运行中的gis在电力系统过电压的作用下，其绝缘缺陷将会发生局部放电现象，加速绝缘老化，最终将导致gis绝缘击穿，使整个电力系统不能正常运行甚至发生瘫痪，造成巨大的损失。由此可以发现，局部放电不仅是绝缘内部缺陷和劣化的现象和表征，又是促使绝缘老化的重要因素，因此，有必要在交接试验过程中开展gis局部放电检测。

2、目前，gis交接试验局部放电检测可以采用传统电脉冲法、特高频法、超声波法开展，但三种方法均存在一定缺陷。传统电脉冲法最大的优点是可以进行定量检测，但由于gis脉冲电流法局部放电需要专用无局放试验装置、对背景局放量要求较高，在试验中与被试品对接程序繁琐，目前主要用于gis出厂试验环节，在现场交接试验应用受限。超声和特高频法测试在现场交接试验中广泛应用，可以配合常用串谐试验装置使用，但存在检测灵敏度不高，无法定量描述局放量等缺点。因此，交接试验gis局放定量检测是一个亟待解决的难题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种带电显示接口取样的局部放电检测装置、系统及方法，涉本方案通过带电显示接口的取样并耦合gis传输的电脉冲信号，解决了环境干扰问题，最终通过电脉冲局部放电检测电路实现gis交接试验局部放电的准确检测，保障gis设备的入网质量。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种带电显示接口取样的局部放电检测装置，包括：

3、串联谐振耐压装置，所述串联谐振耐压装置的输出端与gis连接，用于向所述gis传输试验电压信号；

4、所述gis，用于在接收到所述试验电压信号后向带电显示接口传输相应的电脉冲信号；

5、所述带电显示接口，所述带电显示接口分别与所述gis及电脉冲局部放电检测电路连接，用于对接收到的所述电脉冲信号进行耦合，并将耦合后的所述电脉冲信号传输至所述电脉冲局部放电检测电路；

6、所述电脉冲局部放电检测电路，用于基于耦合后的所述电脉冲信号对所述gis的局部放电情况进行检测。

7、可选的，所述串联谐振耐压装置，包括：

8、变压器及与所述变压器连接的电源，其中，所述变压器用于将所述电源传输的初始电压信号转换成目标电压信号；

9、电抗器，所述电抗器的一端与所述变压器的副边的一端连接；

10、所述分压器，所述分压器的一端与所述变压器的副边的另一端连接且连接的公共端接地，所述分压器的另一端与所述电抗器的另一端、所述gis连接，所述分压器与所述电抗器构成串联谐振，用于将所述目标电压信号进行串联谐振，得到所述试验电压信号。

11、可选的，所述分压器，包括：

12、第一电容及与所述第一电容串联连接的第二电容，其中，所述第一电容的一端分别与所述电抗器的另一端、所述第二电容的一端及所述gis连接，用于接收所述电抗器传输的所述目标电压信号，与所述电抗器及所述第二电容构成串联谐振，并向所述gis输出所述试验电压信号；所述第二电容的另一端接地。

13、可选的，还包括：

14、第三电容，所述第三电容的输入端与所述gis连接，输出端分别与所述带电显示接口的输入端及所述电脉冲局部放电检测电路连接。

15、可选的，所述电脉冲局部放电检测电路，包括：

16、保护器件，所述保护器件的输入端与所述带电显示接口的输入端连接，用于保护在大于预设电压的情况下进行检测的所述电脉冲局部放电检测电路；

17、钳压回路，所述钳压回路的输入端与所述保护器件的输出端连接，用于将耦合后的所述电脉冲信号的电压限制在预设电压范围内；

18、选频电路，所述选频电路的输入端与所述钳压回路的输出端连接，用于接收限制后的所述电脉冲信号，并将限制后的所述电脉冲信号中满足预设频率的信号提取出来；

19、放大电路，所述放大电路分别与所述选频电路的输出端及信号差模比较模块连接，用于放大提取出的信号，并将放大后的信号传输至所述信号差模比较模块；

20、所述信号差模比较模块，用于当放大后的信号为一个时，基于放大后的所述电脉冲信号的电压幅值对所述gis的局部放电进行检测；当放大后的信号为两个时，基于放大后的两个所述电脉冲信号的电压幅值差对所述gis的局部放电情况进行检测。

21、可选的，所述保护器件为保护球隙，所述保护球隙的输入端与所述带电显示接口的输入端连接，输出端与所述钳压回路的输入端连接，用于保护在大于所述预设电压的情况下进行检测的所述电脉冲局部放电检测电路。

22、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种带电显示接口取样的局部放电检测系统，包括外壳及如上述所述的带电显示接口取样的局部放电检测装置，所述带电显示接口取样的局部放电检测装置设置于所述外壳内。

23、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种带电显示接口取样的局部放电检测方法，包括：

24、通过串联谐振耐压装置向gis传输试验电压信号；

25、通过所述gis在接收到所述试验电压信号后向带电显示接口传输相应的电脉冲信号；

26、通过所述带电显示接口对接收到的所述电脉冲信号进行耦合，并将耦合后的所述电脉冲信号传输至电脉冲局部放电检测电路；

27、通过所述电脉冲局部放电检测电路基于耦合后的所述电脉冲信号对所述gis的局部放电情况进行检测。

28、本发明的目的是提供一种带电显示接口取样的局部放电检测装置、系统及方法，通过串联谐振耐压装置向gis施加试验电压信号，如果gis内部存在局部放电缺陷，在试验电压作用下，会产生电脉冲信号，该信号通过电容和带电显示接口的耦合传输至电脉冲局部放电检测电路，实现对gis的局部放电情况进行检测，本方案通过电容和带电显示接口末端取样并耦合gis传输的电脉冲信号，解决了环境干扰问题，最终通过电脉冲局部放电检测电路实现gis交接试验局部放电的准确检测，保障gis设备的入网质量。

技术特征：

1.一种带电显示接口取样的局部放电检测装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的带电显示接口取样的局部放电检测装置，其特征在于，所述串联谐振耐压装置，包括：

3.如权利要求2所述的带电显示接口取样的局部放电检测装置，其特征在于，所述分压器，包括：

4.如权利要求1所述的带电显示接口取样的局部放电检测装置，其特征在于，还包括：

5.如权利要求1至4任一项所述的带电显示接口取样的局部放电检测装置，其特征在于，所述电脉冲局部放电检测电路，包括：

6.如权利要求5所述的带电显示接口取样的局部放电检测装置，其特征在于，所述保护器件为保护球隙，所述保护球隙的输入端与所述带电显示接口的输入端连接，输出端与所述钳压回路的输入端连接，用于保护在大于所述预设电压的情况下进行检测的所述电脉冲局部放电检测电路。

7.一种带电显示接口取样的局部放电检测系统，其特征在于，包括外壳及如权利要求1至6任一项所述的带电显示接口取样的局部放电检测装置，所述带电显示接口取样的局部放电检测装置设置于所述外壳内。

8.一种带电显示接口取样的局部放电检测方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种带电显示接口取样的局部放电检测装置、系统及方法，涉及电力设备高压试验领域，通过串联谐振耐压装置向GIS施加试验电压信号，如果GIS内部存在局部放电缺陷，在试验电压作用下，会产生电脉冲信号，该信号通过带电显示接口的耦合传输至电脉冲局部放电检测电路，实现对GIS的局部放电情况进行检测，本方案通过带电显示接口的取样并耦合GIS传输的电脉冲信号，解决了环境干扰问题，最终通过电脉冲局部放电检测电路实现GIS交接试验局部放电的准确检测，保障GIS设备的入网质量。

技术研发人员：龙英凯,王谦,彭苏蔓,佘倩豪,秦威,李明兴,蒋西平,李思全,罗骁枭,安昌萍,谭华勇,邓帮飞,叶艺楠,肖磊,张世海,彭君建,许勇,李俊杰
受保护的技术使用者：国网重庆市电力公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25