超声波法局部放电信号衰减测量的试验装置

摘要

本发明涉及局部放电检测技术领域，特别是涉及一种超声波法局部放电信号衰减测量的试验装置。该试验装置包括高压引线端子、水平母线套筒和竖向母线套筒，水平母线套筒中装配有水平高压导体，竖向母线套筒中装配有竖向高压导体，高压引线端子与水平高压导体连接，竖向高压导体与水平高压导体之间通过隔离开关连接，隔离开关与竖向高压导体的连接处形成L型结构，高压引线端子与水平高压导体之间的L型结构处设有放电尖端，水平母线套筒中、隔离开关上、竖向母线套筒中分别设有超声波传感器，超声波传感器均通过等长的同轴电缆连接于一个超声波分析仪，该试验装置可为对超声波传感器在局放在线监测系统中的最佳安装位置及数量的设置提供理论依据。

说明书

技术领域

本发明涉及局部放电检测技术领域，特别是涉及一种超声波法局部放电信号衰减测量的试验装置。

背景技术

气体绝缘开关设备（GIS）以其可靠性高、占地面积小等优点，在电气系统中得到了极为广泛的应用。局部放电作为电力设备绝缘损伤的重要表现，其广泛存在于各类运行设备之中，由于制造工艺的局限性以及运行电压的要求，完全避免运行电力设备中局部放电的发生是不可能也是不合理的，但是限制电气绝缘材料的局部放电水平和要求等级是必要的。

对气体绝缘开关设备进行局部放电检测可以有效地了解设备的绝缘状况，及时发现绝缘隐患。局部放电过程除了伴随着电荷转移和电能损耗之外，还会产生电磁辐射、超声波、光、热以及新的生成物。因此，与上述现象所对应，局部放电的检测方法也分为非电检测法和电气检测法两大类，非电检测法包括超声波检测法、光检测法、化学检测法、红外检测法和温度检测法等，电气检测法主要包括常规测量法和超高频方法两类，常规测量法又包括耦合电容法、测量地线电流法、绝缘子内埋电极法等。

在上述各检测方法中，超声波检测法为为非侵入式检测并且不受GIS外部噪声源影响,具有易于实现在线监控、便于空间定位等优点。可望实现利用超声波法对GIS进行模式识别和定量分析。在气体绝缘开关设备的局部放电检测中有广阔的应用前景。然而在现场气体绝缘开关设备局部放电监测时，若采用超声波检测法，则需要极高的成本，这主要是由于需要采用大量的超声波传感器，而为了降低成本盲目的减少超声波传感器的数量以后，则会不利于监测。

如何确定超声波传感器的最佳安装位置及数量是局放在线监测面临的重要问题之一。市场上目前还没有一种专门用于局部放电信号衰减的试验测量装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够研究超声波传感器在局方在线监测系统中的最佳安装位置及数量的超声波法局部放电信号衰减测量的试验装置。

为了解决上述问题，本发明的超声波法局部放电信号衰减测量的试验装置采用以下技术方案：超声波法局部放电信号衰减测量的试验装置，包括高压引线端子、水平母线套筒和竖向母线套筒，所述水平母线套筒中通过绝缘子装配有水平高压导体，竖向母线套筒中通过绝缘子装配有竖向高压导体，高压引线端子与水平高压导体连接并且它们的连接处形成L型结构，竖向高压导体与水平高压导体之间通过隔离开关连接，隔离开关与竖向高压导体的连接处形成L型结构，高压引线端子与水平高压导体之间形成的L型结构处设有放电尖端，水平母线套筒中、隔离开关上、竖向母线套筒中对应竖向高压导体的外周和上端处分别设有超声波传感器，超声波传感器均通过等长的同轴电缆连接于一个超声波分析仪。

竖向高压导体的上端处设有屏蔽头。

高压引线端子与水平高压导体连接处的L型结构以及隔离开关与竖向高压导体的连接处形成的L型结构分别位于两个母线转接筒中，该两个母线支撑筒中、水平母线套筒中、隔离开关中、竖向母线套筒中用于固定的竖向高压导体相邻两绝缘子之间以及竖向母线套筒的顶部与其中位于最上方的绝缘子之间分别形成了独立的气室，各气室上分别设有充放气阀门。

在使用该试验装置进行试验时，可通过所述放电尖端产生稳定的局部放电信号，使其与GIS中真实的放电特征一致，放电尖端产生的局部放电信号经过所述的水平高压导体、隔离开关、竖向高压导体后分别产生不同程度的衰减，这些衰减信号经过对应的同轴电缆传递给超声波分析仪，通过超声波分析仪上接收到的局部放电信号便可以分析比较其经过GIS腔体直线距离（水平高压导体的长度）、盆式绝缘子、隔离断口和L型结构后的衰减规律，从而为对超声波传感器在局放在线监测系统中的最佳安装位置及数量的设置提供理论依据。

更进一步的，屏蔽头可以用来屏蔽竖向高压导体上端处的电场，使试验过程中不产生电晕放电。

附图说明

图1是超声波法局部放电信号衰减测量的试验装置的结构示意图。

具体实施方式

超声波法局部放电信号衰减测量的试验装置的实施例，如图1所示，该试验装置包括高压引线端子、水平母线套筒11、隔离开关12和竖向母线套筒13，高压引线端子包括外部的端子套筒14和位于端子套筒14中的高压引线15，高压引线端子的端子套筒14竖向设置并且于下端固定装配有第一母线转接筒16，第一母线转接筒16的下端固定连接有第一支撑座17，竖向母线套筒13的上端通过一个端盖18封闭，其中一上一下的间隔设置有上绝缘子19和下绝缘子20，上、下绝缘子之间设有竖向高压导体21，竖向高压导体21的上端处设有屏蔽头22，本实施例中，屏蔽头22设于上绝缘子19上；竖向母线套筒13的下端还固定连接有第二母线转接筒23，第二母线转接筒23的下端设有第二支撑座24，水平母线套筒11和隔离开关12连接在第一母线转接筒16与第二母线转接筒23之间，其中水平母线套筒11与第一母线转接筒16连接，隔离开关12连接在水平母线套筒11与第二母线转接筒23之间。

水平母线套筒11中通过第一绝缘子25和第二绝缘子26装配有水平高压导体27，水平高压导体27的一端与高压引线端子的高压引线15连接，高压引线15与水平高压导体27的连接处形成了L型结构，该L型结构上设有放电尖端32并且位于第一母线转接筒16中，竖向母线套筒13中的竖向高压导体21的下端与隔离开关12连接，隔离开关12与竖向高压导体21的连接处也形成了L型结构，该L型结构位于第二母线转接筒23中。其中第一母线转接筒中、水平母线套筒中在第一、第二绝缘子之间、隔离开关中、第二母线转接筒中、竖向母线套筒中在上、下绝缘子之间以及上绝缘子与端盖之间分别各自形成了独立的气室，各气室上分别设有充放气阀门28和压力表。

水平母线套筒中、隔离开关中、以及竖向母线套筒中对应竖向高压导体的外周和上端处分别设有超声波传感器29，超声波传感器29均通过等长的同轴电缆30连接于一个超声波分析仪31。

此试验装置几乎包含了GIS所有结构，局部放电信号经过这些结构后会有不同程度的衰减，通过接收、采集和分析这些信号可以直观地分析出信号经过这些结构后的衰减规律。进而可以指导局部放电传感器在GIS上的布置，使GIS局部放电传感器的布置在经济、准确性上更为合理。