本發(fā)明涉及電氣安全領(lǐng)域，尤其涉及一種基于局放傳感器的GIS故障指示系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

GIS(GAS INSULATED SWITCHGEAR)是氣體絕緣全封閉組合電器的英文簡(jiǎn)稱。GIS由斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、互感器、避雷器、母線、連接件和出線終端等組成，這些設(shè)備或部件全部封閉在金屬接地的外殼中，在其內(nèi)部充有一定壓力的SF6絕緣氣體，故也稱SF6全封閉組合電器。GIS設(shè)備自20世紀(jì)60年代實(shí)用化以來(lái)，已廣泛運(yùn)行于世界各地。局部放電，以下簡(jiǎn)稱局放，是指高電壓絕緣領(lǐng)域的一種現(xiàn)象，絕緣的一部分因?yàn)殡妶?chǎng)集中而引發(fā)放電，但放電不貫穿整個(gè)絕緣，出現(xiàn)局部放電時(shí)產(chǎn)生特高頻信號(hào)，通過(guò)監(jiān)測(cè)300MHz至3000MHz的特高頻電磁波信號(hào)，就可以得到絕緣的局部放電情況。目前，特高頻(UHF)局部放電在線檢測(cè)技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力變壓器、電力電纜、電力開(kāi)關(guān)等高壓電氣設(shè)備的局部放電的檢測(cè)與監(jiān)測(cè)，是變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)的重要組成部分。

目前的局放傳感器大部分均為模擬式的局放信號(hào)輸出，頻率范圍從300MHz至3000MHz，通過(guò)工程上使用的同軸電纜向外輸出信號(hào)衰減大，且容易受到干擾，導(dǎo)致最終檢測(cè)到的信號(hào)噪音太大，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)不準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)，有可能導(dǎo)致對(duì)高壓設(shè)備絕緣強(qiáng)度的錯(cuò)誤判斷而出現(xiàn)嚴(yán)重的事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于目前電氣安全領(lǐng)域存在的上述不足，本發(fā)明提供一種基于局放傳感器的GIS故障指示系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)GIS局放現(xiàn)象的自動(dòng)檢測(cè)診斷及顯示，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，大大提高了檢修人員判斷故障的效率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

一種基于局放傳感器的GIS故障指示系統(tǒng)，所述基于局放傳感器的GIS故障指示系統(tǒng)包括GIS腔體、局放傳感器、故障分析處理模塊和顯示裝置，所述局放傳感器、故障分析處理模塊和顯示裝置固定在一法蘭蓋板上，所述法蘭蓋板與所述GIS腔體相連，所述GIS腔體與 法蘭蓋板對(duì)接面設(shè)有U型密封槽，所述局放傳感器包括局放感應(yīng)天線和絕緣體，所述局放感應(yīng)天線位于所述絕緣體內(nèi)，所述絕緣體位于所述U型密封槽內(nèi)并固定在所述法蘭蓋板上，所述局放感應(yīng)天線通過(guò)同軸導(dǎo)體穿過(guò)所述法蘭蓋板與位于法蘭蓋板另一側(cè)的故障分析處理模塊相連，所述故障分析處理模塊與位于法蘭蓋板同側(cè)的顯示裝置相連。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述故障分析處理模塊包括：

模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于將高頻的局放信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析處理；

次數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊，用于對(duì)局放次數(shù)進(jìn)行累加計(jì)算；

圖譜繪制模塊，用于對(duì)局放圖譜的繪制；

類別識(shí)別模塊，用于對(duì)局放類型的識(shí)別。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述故障分析處理模塊包括：通訊模塊，用于與外部設(shè)備進(jìn)行通訊。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述絕緣體通過(guò)螺栓與所述法蘭蓋板緊固連接。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述絕緣體為環(huán)氧樹(shù)脂澆注體。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述局放感應(yīng)天線形狀為阿基米德雙螺旋狀。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述法蘭蓋板中間設(shè)有同軸導(dǎo)體通過(guò)孔。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述同軸導(dǎo)體為標(biāo)準(zhǔn)特高頻模擬信號(hào)傳輸電纜。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述同軸導(dǎo)體與所述故障分析處理模塊之間設(shè)有連接器。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述基于局放傳感器的GIS故障指示系統(tǒng)包括外殼，所述外殼與所述法蘭蓋板相連，所述故障分析處理模塊和顯示裝置位于所述外殼內(nèi)。

本發(fā)明實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明所述的基于局放傳感器的GIS故障指示系統(tǒng)包括GIS腔體、局放傳感器、故障分析處理模塊和顯示裝置，所述局放傳感器、故障分析處理模塊和顯示裝置固定在一法蘭蓋板上，所述法蘭蓋板與所述GIS腔體相連，所述GIS腔體與法蘭蓋板對(duì)接面設(shè)有U型密封槽，所述局放傳感器包括局放感應(yīng)天線和絕緣體，所述 局放感應(yīng)天線位于所述絕緣體內(nèi)，所述絕緣體位于所述U型密封槽內(nèi)并固定在所述法蘭蓋板上，所述局放感應(yīng)天線通過(guò)同軸導(dǎo)體穿過(guò)所述法蘭蓋板與位于法蘭蓋板另一側(cè)的故障分析處理模塊相連，所述故障分析處理模塊與位于法蘭蓋板同側(cè)的顯示裝置相連，通過(guò)局放傳感器中的局放感應(yīng)天線接收GIS腔體內(nèi)發(fā)生局部放電時(shí)產(chǎn)生的特高頻電磁波，并通過(guò)同軸導(dǎo)體將特高頻局放信號(hào)傳輸給故障分析處理模塊，故障分析處理模塊對(duì)采集到的特高頻局放信號(hào)進(jìn)行分析處理后得出是否超標(biāo)的預(yù)判，對(duì)超標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)數(shù)累加，達(dá)到局放次數(shù)定量的功能，對(duì)未超標(biāo)的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，留給后臺(tái)分析處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有預(yù)裝式局放傳感器進(jìn)行有效應(yīng)用的目的，且故障分析處理模塊可多點(diǎn)同時(shí)監(jiān)測(cè)，方便攜帶，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，可大大提高檢修人員判斷故障的效率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所述的一種基于局放傳感器的GIS故障指示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的一種基于局放傳感器的GIS故障指示系統(tǒng)中故障分析處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1和圖2所示，一種基于局放傳感器的GIS故障指示系統(tǒng)，所述基于局放傳感器的GIS故障指示系統(tǒng)包括GIS腔體1、局放傳感器2、故障分析處理模塊3和顯示裝置4，所述局放傳感器2、故障分析處理模塊3和顯示裝置4固定在一法蘭蓋板5上，所述法蘭蓋板5與所述GIS腔體1相連，所述GIS腔體1與法蘭蓋板5對(duì)接面設(shè)有U型 密封槽6，所述局放傳感器2包括局放感應(yīng)天線21和絕緣體22，所述局放感應(yīng)天線21位于所述絕緣體22內(nèi)，所述絕緣體22位于所述U型密封槽6內(nèi)并固定在所述法蘭蓋板5上，所述局放感應(yīng)天線21通過(guò)同軸導(dǎo)體7穿過(guò)所述法蘭蓋板5與位于法蘭蓋板5另一側(cè)的故障分析處理模塊3相連，所述故障分析處理模塊3與位于法蘭蓋板5同側(cè)的顯示裝置4相連。通過(guò)局放傳感器中的局放感應(yīng)天線接收GIS腔體內(nèi)發(fā)生局部放電時(shí)產(chǎn)生的特高頻電磁波，并通過(guò)同軸導(dǎo)體將特高頻局放信號(hào)傳輸給故障分析處理模塊，故障分析處理模塊對(duì)采集到的特高頻局放信號(hào)進(jìn)行分析處理后得出是否超標(biāo)的預(yù)判，對(duì)超標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)數(shù)累加，達(dá)到局放次數(shù)定量的功能，對(duì)未超標(biāo)的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，留給后臺(tái)分析處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有預(yù)裝式局放傳感器進(jìn)行有效應(yīng)用的目的，且故障分析處理模塊可多點(diǎn)同時(shí)監(jiān)測(cè)，方便攜帶，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，可大大提高檢修人員判斷故障的效率。

在實(shí)際應(yīng)用中，故障分析處理模塊3對(duì)經(jīng)過(guò)調(diào)理的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化取樣，可以優(yōu)選采用的ADI的16位、8通道、同步采樣、雙極性輸入的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器AD7606，設(shè)計(jì)采樣率可以設(shè)定為200kbps。

在實(shí)際應(yīng)用中，所述故障分析處理模塊3包括：

模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊31，用于將高頻的局放信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析處理；

次數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊32，用于對(duì)局放次數(shù)進(jìn)行累加計(jì)算；

在實(shí)際應(yīng)用中，可對(duì)超過(guò)預(yù)設(shè)值的局放數(shù)據(jù)進(jìn)行逐個(gè)累加，并通過(guò)顯示模塊進(jìn)行直觀顯示。

圖譜繪制模塊33，用于對(duì)局放圖譜的繪制；

在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)局放圖譜的繪制具體可為：對(duì)GIS腔體內(nèi)產(chǎn)生的局放信號(hào)進(jìn)行分析判斷，并繪制局放信號(hào)的模擬信號(hào)圖譜，用以分析比對(duì)，給觀察人員以最直觀的信號(hào)指示。

類別識(shí)別模塊34，用于對(duì)局放類型的識(shí)別；

在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)局放類型的識(shí)別具體可為：對(duì)GIS腔體內(nèi)發(fā)生的所有局放信號(hào)進(jìn)行分析判斷，并跟自帶典型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行圖譜相似性比對(duì)，給出最類似的局放類型，進(jìn)而確定局放的類型。

在實(shí)際應(yīng)用中，檢測(cè)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后可根據(jù)數(shù)據(jù)顯示裝置觀察GIS 內(nèi)放電次數(shù)，來(lái)判斷GIS是否需要采取其他必要的檢測(cè)手段。

在實(shí)際應(yīng)用中，所述故障分析處理模塊3包括：通訊模塊35，用于與外部設(shè)備進(jìn)行通訊。故障分析處理模塊可通過(guò)通訊模塊與智能移動(dòng)設(shè)備無(wú)線通訊，將數(shù)據(jù)上傳至移動(dòng)智能設(shè)備中進(jìn)行更全面的數(shù)據(jù)比對(duì)及分析。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。例如，所述故障分析處理模塊可為帶有MCU的PCB板。

在實(shí)際應(yīng)用中，所述絕緣體22通過(guò)螺栓與所述法蘭蓋板緊固連接。所述法蘭蓋板為餅狀圓形，法蘭蓋板上還設(shè)有絕緣體安裝的螺栓盲孔。

在實(shí)際應(yīng)用中，所述絕緣體22為環(huán)氧樹(shù)脂澆注體。

在實(shí)際應(yīng)用中，所述局放感應(yīng)天線21形狀為阿基米德雙螺旋狀，為高溫澆注成型材料。

在實(shí)際應(yīng)用中，所述法蘭蓋板5中間設(shè)有同軸導(dǎo)體通過(guò)孔。

在實(shí)際應(yīng)用中，所述同軸導(dǎo)體7為同軸波導(dǎo)線，具體可為：標(biāo)準(zhǔn)特高頻模擬信號(hào)傳輸電纜，適應(yīng)頻率為300MHz～3000MHz。

在實(shí)際應(yīng)用中，所述同軸導(dǎo)體7與所述故障分析處理模塊3之間設(shè)有連接器8。

在實(shí)際應(yīng)用中，所述基于局放傳感器的GIS故障指示系統(tǒng)包括外殼9，所述外殼9與所述法蘭蓋板5相連，所述故障分析處理模塊3和顯示裝置4位于所述外殼9內(nèi)。

本發(fā)明實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明所述的基于局放傳感器的GIS故障指示系統(tǒng)包括GIS腔體、局放傳感器、故障分析處理模塊和顯示裝置，所述局放傳感器、故障分析處理模塊和顯示裝置固定在一法蘭蓋板上，所述法蘭蓋板與所述GIS腔體相連，所述GIS腔體與法蘭蓋板對(duì)接面設(shè)有U型密封槽，所述局放傳感器包括局放感應(yīng)天線和絕緣體，所述 局放感應(yīng)天線位于所述絕緣體內(nèi)，所述絕緣體位于所述U型密封槽內(nèi)并固定在所述法蘭蓋板上，所述局放感應(yīng)天線通過(guò)同軸導(dǎo)體穿過(guò)所述法蘭蓋板與位于法蘭蓋板另一側(cè)的故障分析處理模塊相連，所述故障分析處理模塊與位于法蘭蓋板同側(cè)的顯示裝置相連，通過(guò)局放傳感器中的局放感應(yīng)天線接收GIS腔體內(nèi)發(fā)生局部放電時(shí)產(chǎn)生的特高頻電磁波，并通過(guò)同軸導(dǎo)體將特高頻局放信號(hào)傳輸給故障分析處理模塊，故障分析處理模塊對(duì)采集到的特高頻局放信號(hào)進(jìn)行分析處理后得出是否超標(biāo)的預(yù)判，對(duì)超標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)數(shù)累加，達(dá)到局放次數(shù)定量的功能，對(duì)未超標(biāo)的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，留給后臺(tái)分析處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有預(yù)裝式局放傳感器進(jìn)行有效應(yīng)用的目的，且故障分析處理模塊可多點(diǎn)同時(shí)監(jiān)測(cè)，方便攜帶，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，可大大提高檢修人員判斷故障的效率。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的技術(shù)人員在本發(fā)明公開(kāi)的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。