一种GIS中金属微粒局部放电检测装置及检测方法与流程

本发明属于电网，尤其涉及一种gis中金属微粒局部放电检测装置及检测方法。

背景技术：

1、gis将断路器、隔离开关、电流互感器等元件封闭于金属外壳内以实现高压导体的可靠绝缘，具有占地面积小、不受外界环境影响、运行可靠性高等优点，在当前电网中广泛采样。然而，当内部存在金属微粒且自由移动时，设备绝缘强度会严重下降，根据电力运行部门近年来记录的大量gis故障案例，发现多数故障的起因可归结于金属微粒引起gis电场畸变。gis中的金属微粒在电场力的作用下会启举并向盆式绝缘子靠近，经过一段时间的作用后，金属微粒会附着在绝缘子表面并聚集在绝缘子与电极的结合点，进而诱发gis设备的绝缘击穿，造成大面积停电事故，带来社会经济效益的损失。寻找有效评估gis内部微粒放电状态的方法对其内部缺陷故障的检测和评估成为gis绝缘状况检测的重要内容。

2、现有的gis金属微粒局部放电检测，多为基于模型进行放电发展的模拟，在实际使用时，通常采用特高频法在特定的位置进行检测。这些操作方式通常检测效率低下，判断不够准确。因此，提供一种新型的gis微粒放电检测装置，能够提高检测效率和准确性，同时降低操作难度和潜在风险性。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出了一种gis中金属微粒局部放电检测装置及检测方法。

2、一方面，本发明提出了一种gis中金属微粒局部放电检测装置，其为均匀分段式圆环结构，包括外壳、内环以及两者之间的多个饱和磁路电感；所述饱和磁路电感由电压源控制，所述内环的通过电磁耦合形式感应和捕获获得表征gis内部金属微粒局部放电的暂态电压信号并施加在所述饱和磁路电感上以产生多个电流信号，信号采集装置采集所述多个电流信号，以判断gis内部是否存在金属微粒导致的局部放电故障。

3、优选地，均匀分段式圆环结构的各段之间采用可拆卸锚接相连，以套装在gis管道各个位置实施测量，并适应gis中金属微粒位置不固定的特点。

4、优选地，均匀分段式圆环结构分为4段。

5、优选地，均匀分段式圆环结构中的每一段中设置一饱和磁路电感。

6、优选地，内环使用金属贴片。

7、优选地，电压源可输出与gis内部电气所带高电压同相位的电压。

8、优选地，通过比较所述信号采集装置采集的所述均匀分段式圆环结构在gis管道某个位置处多个信号强度的差异大小判断gis管道在所述位置处内部是否存在金属微粒导致的局部放电故障。

9、优选地，若多个信号强度中最大的比最小的大10倍以上，则认为差异较大，则认为gid管道在该位置存在局部放电故障。

10、另一方面，本发明提出了一种gis中金属微粒局部放电检测方法，其利用上面所述的一种gis中金属微粒局部放电检测装置进行局部放电检测，检测时，将所述检测装置套装在gis管道某个位置，电压源控制施加到饱和磁路电感上的瞬时电压，所述内环通过电磁耦合形式感应和捕获获得表征gis内部金属微粒局部放电的暂态电压信号并施加在所述饱和磁路电感上以产生多个电流信号，信号采集装置采集所述电流信号；通过比较所述信号采集装置在gis所述位置处采集的信号强度的差异的大小判断gis管道在所述位置处内部是否存在金属微粒导致的局部放电故障。检测装置在gis管道的某个位置处的多个信号强度中最大的比最小的大10倍以上，则认为差异较大，即认为gis管道在所述位置处内部存在局部放电故障。

11、本发明的有益效果在于：本发明提出的本发明提出了一种gis中金属微粒局部放电检测装置能够在gis管道各处进行测试，提高灵敏度。且现场使用方便，同时能够有效快速检测gis管道内部金属微粒局部放电的水平。方法简单、有效，检测效率高。本发明中使用的饱和磁路电感的感抗与电压源的大小呈现相关联的关系，可以极大的正相关方式改善信号的信噪比。

技术特征：

1.一种gis中金属微粒局部放电检测装置，其为均匀分段式圆环结构，包括外壳、内环以及两者之间的多个饱和磁路电感；所述饱和磁路电感由电压源控制，所述内环的通过电磁耦合形式感应和捕获获得表征gis内部金属微粒局部放电的暂态电压信号并施加在所述饱和磁路电感上以产生多个电流信号，信号采集装置采集所述多个电流信号，以判断gis内部是否存在金属微粒导致的局部放电故障。

2.根据权利要求1所述的一种gis中金属微粒局部放电检测装置，其特征在于，所述均匀分段式圆环结构的各段之间采用可拆卸锚接相连，以套装在gis管道各个位置实施测量，并适应gis中金属微粒位置不固定的特点。

3.根据权利要求1所述的一种gis中金属微粒局部放电检测装置，其特征在于，所述均匀分段式圆环结构分为4段。

4.根据权利要求1所述的一种gis中金属微粒局部放电检测装置，其特征在于，所述均匀分段式圆环结构中的每一段中设置一饱和磁路电感。

5.根据权利要求1所述的一种gis中金属微粒局部放电检测装置，其特征在于，所述内环使用金属贴片。

6.根据权利要求1所述的一种gis中金属微粒局部放电检测装置，其特征在于，所述电压源可输出与gis内部电气所带高电压同相位的电压。

7.根据权利要求4所述的一种gis中金属微粒局部放电检测装置，其特征在于，通过比较所述信号采集装置采集的所述均匀分段式圆环结构在gis管道某个位置处多个信号强度的差异大小判断gis管道在所述位置处内部是否存在金属微粒导致的局部放电故障。

8.根据权利要求7所述的一种gis中金属微粒局部放电检测装置，其特征在于，若多个信号强度中最大的比最小的大10倍以上，则认为差异较大，则认为gid管道在该位置存在局部放电故障。

9.一种gis中金属微粒局部放电检测方法，其特征在于，其利用权利要求1-8任一项所述的一种gis中金属微粒局部放电检测装置进行局部放电检测，检测时，将所述检测装置套装在gis管道某个位置，电压源控制施加到饱和磁路电感上的瞬时电压，所述内环通过电磁耦合形式感应和捕获获得表征gis内部金属微粒局部放电的暂态电压信号并施加在所述饱和磁路电感上以产生多个电流信号，信号采集装置采集所述电流信号；通过比较所述信号采集装置在gis所述位置处采集的信号强度的差异的大小判断gis管道在所述位置处内部是否存在金属微粒导致的局部放电故障。

10.根据权利要求9所述的一种gis中金属微粒局部放电检测方法，其特征在于，检测装置在gis管道的某个位置处的多个信号强度中最大的比最小的大10倍以上，则认为差异较大，即认为gis管道在所述位置处内部存在局部放电故障。

技术总结
本发明提出了一种GIS中金属微粒局部放电检测装置及检测方法，检测装置为均匀分段式圆环结构，包括外壳、内环以及两者之间的多个饱和磁路电感；所述饱和磁路电感由电压源控制，所述内环的通过电磁耦合形式感应和捕获获得表征GIS内部金属微粒局部放电的暂态电压信号并施加在所述饱和磁路电感上以产生多个电流信号，信号采集装置采集所述多个电流信号，以判断GIS内部是否存在金属微粒导致的局部放电故障。本发明的装置能够在GIS管道各处进行检测，方法简单、有效，检测效率高，并可以极大的正相关方式改善信号的信噪比。

技术研发人员：谭贵宾,胡金东,甘琪海,张金强,黄日乾
受保护的技术使用者：中国铁路南宁局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25