本發(fā)明屬于高電壓與絕緣技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種GIS局部放電超聲波特高頻聯(lián)合檢測(cè)定位方法。

背景技術(shù)：

氣體絕緣組合電器（GIS, Gas Insulated Switchgear）是電網(wǎng)中的關(guān)鍵設(shè)備，一旦GIS出現(xiàn)事故，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電網(wǎng)的安全事故。GIS通常采用分體運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)組裝的形式，現(xiàn)場(chǎng)組裝時(shí)往往難以保證足夠的潔凈度，導(dǎo)致金屬異物等進(jìn)入GIS腔體內(nèi)，產(chǎn)生絕緣缺陷。一旦GIS內(nèi)部存在絕緣缺陷，將會(huì)導(dǎo)致局部放電的產(chǎn)生，持續(xù)的局部放電會(huì)導(dǎo)致絕緣擊穿，產(chǎn)生絕緣事故。

對(duì)GIS進(jìn)行局部放電的檢測(cè)是保證GIS安全運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前超聲波法和特高頻法均在現(xiàn)場(chǎng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)。但現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果表明，如何準(zhǔn)確的確定放電源的位置及排除外部干擾確定局放是否在GIS內(nèi)部是現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確檢測(cè)的關(guān)鍵。針對(duì)此大量研究者進(jìn)行了局放源的定位研究，提出了采用多個(gè)超聲波或特高頻傳感器利用時(shí)差進(jìn)行定位。針對(duì)干擾的排除，也提出了利用特高頻和超聲波法聯(lián)合進(jìn)行檢測(cè)的思路。但目前的方法多是采用多個(gè)相同類型的傳感器，或是多個(gè)特高頻傳感器或是多個(gè)超聲波傳感器，檢測(cè)效率低，不利于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施。

有鑒于此，有必要提供一種GIS局部放電超聲波特高頻聯(lián)合檢測(cè)定位方法，以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：為了克服上述缺陷，本發(fā)明針對(duì)GIS內(nèi)部局部放電源的定位，提出了一種GIS局部放電超聲波特高頻聯(lián)合檢測(cè)定位方法，其具有現(xiàn)場(chǎng)易于實(shí)施、定位準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)，可作為GIS現(xiàn)場(chǎng)局部放電檢測(cè)和局放源定位的實(shí)施方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種GIS局部放電超聲波特高頻聯(lián)合檢測(cè)定位方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：利用內(nèi)置式特高頻傳感器進(jìn)行局部放電信號(hào)的檢測(cè)，檢測(cè)到局放信號(hào)后將超聲波傳感器貼在和特高頻傳感器同一位置的GIS外殼表面；

步驟2：將特高頻信號(hào)的超聲波信號(hào)同時(shí)接到示波器上，測(cè)量?jī)蓚€(gè)傳感器的時(shí)域波形；

步驟3：計(jì)算特高頻信號(hào)和超聲波信號(hào)的時(shí)間差Δt；

步驟4：記局放源到傳感器的距離為L(zhǎng)，特高頻信號(hào)的傳播速度為V1，超聲波信號(hào)的傳播速度為V2，則L未知，V1和V2為已知量，且V1大于V2，則有如下公式成立：

步驟5：根據(jù)以上公式求出L，則可確定局放源距離傳感器的距離，利用超聲波傳感器在距離傳感器L處的兩邊分別進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，信號(hào)幅值大的檢測(cè)點(diǎn)即為局放源的位置。

作為進(jìn)一步可選的技術(shù)方案，上述方案中，內(nèi)置式特高頻傳感器帶寬為300MHz~3GHz。

作為進(jìn)一步可選的技術(shù)方案，上述方案中，超聲波傳感器中心頻率為20kHz。

作為進(jìn)一步可選的技術(shù)方案，上述方案中，示波器采用TEK4104，具有1GHz帶寬，5GHz采樣率。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的特色在于將超聲波傳感器和特高頻傳感器放置在GIS的同一位置，利用局部放電所激發(fā)的特高頻信號(hào)和超聲波信號(hào)在GIS中傳播速度的不同進(jìn)行定位，充分利用了現(xiàn)有的設(shè)備，具有簡(jiǎn)單易行，便于現(xiàn)場(chǎng)操作的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一個(gè)示例圖。

附圖中的符號(hào)說(shuō)明：1. GIS外殼，2. GIS導(dǎo)桿，3. GIS內(nèi)部局放源，4. 內(nèi)置式特高頻傳感器，5. 超聲波傳感器，6. 示波器。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣在本申請(qǐng)所列權(quán)利要求書限定范圍之內(nèi)。

本發(fā)明利用GIS已有的內(nèi)置式特高頻傳感器和現(xiàn)場(chǎng)常用的超聲波傳感器兩個(gè)傳感器作為檢測(cè)設(shè)備，可便捷的實(shí)現(xiàn)局部放電源的故障定位。具體實(shí)施方式包括如下5個(gè)步驟：

步驟1：利用內(nèi)置式特高頻傳感器進(jìn)行局部放電信號(hào)的檢測(cè)，檢測(cè)到局放信號(hào)后將超聲波傳感器貼在和特高頻傳感器同一位置的GIS外殼表面；

步驟2：將特高頻信號(hào)的超聲波信號(hào)同時(shí)接到示波器上，測(cè)量?jī)蓚€(gè)傳感器的時(shí)域波形；

步驟3：計(jì)算特高頻信號(hào)和超聲波信號(hào)的時(shí)間差Δt；

步驟4：記局放源到傳感器的距離為L(zhǎng)，特高頻信號(hào)的傳播速度為V1，超聲波信號(hào)的傳播速度為V2，則L未知，V1和V2為已知量，且V1大于V2。則有如下公式成立：

步驟5：根據(jù)以上公式求出L，則可確定局放源距離傳感器的距離，利用超聲波傳感器在距離傳感器L處的兩邊分別進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，信號(hào)幅值大的檢測(cè)點(diǎn)即為局放源的位置。

本發(fā)明的特色在于將超聲波傳感器和特高頻傳感器放置在GIS的同一位置，利用局部放電所激發(fā)的特高頻信號(hào)和超聲波信號(hào)在GIS中傳播速度的不同進(jìn)行定位，充分利用了現(xiàn)有的設(shè)備，具有簡(jiǎn)單易行，便于現(xiàn)場(chǎng)操作的優(yōu)點(diǎn)。

如附圖1所示的一個(gè)示例，其中1為GIS外殼，2為GIS導(dǎo)桿，3為GIS內(nèi)部局放源，4為內(nèi)置式特高頻傳感器，5為超聲波傳感器，6為示波器。其中內(nèi)置式特高頻傳感器4帶寬為300MHz~3GHz，超聲波傳感器5中心頻率為20kHz，示波器6采用TEK4104，具有1GHz帶寬，5GHz采樣率。其中超聲波傳感器5與內(nèi)置式特高頻傳感器4放置在GIS的同一個(gè)位置處，不同之處在于內(nèi)置式特高頻傳感器4在GIS內(nèi)部，超聲波傳感器5在GIS外殼表面，兩個(gè)傳感器距離局放源有同樣的距離。當(dāng)兩個(gè)傳感器均測(cè)量到局放信號(hào)時(shí)，求取超聲波信號(hào)和特高頻信號(hào)的時(shí)間差Δt，由于超聲波信號(hào)在鋁中的傳播速度V2=6400m/s，特高頻信號(hào)在GIS內(nèi)部的傳播速度V1=3E8m/s，V1遠(yuǎn)大于V2，因此Δt會(huì)有明顯的差異。根據(jù)下列公式

計(jì)算放電源距離傳感器的距離L，得到L后則可確定放電源距離傳感器的距離。進(jìn)一步則可利用超聲波檢測(cè)時(shí)傳感器可隨意移動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，在距離傳感器兩邊的確定局放源在傳感器的那一邊。

以上僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。