专利名称：基于多通道超声波检测的组合电器故障源定位方法
技术领域：
本发明采用多通道检测运行或进行交流耐压试验的组合电器发生故障时产生的超声波信号，用来对故障点进行精确定位的措施。属于高电压输变电技术领域。
背景技术：
目前组合电器(GIS)投运前的验收试验中，主要是依靠交流耐压试验考验设备绝缘。GIS在生产、运输、安装等环节会产生多种缺陷，如绝缘子破裂、绝缘子表面污秽、GIS内部存在自由金属微粒、高压导杆表面尖刺、部件松动等，在耐压试验或运行过程中，轻则产生局部放电，进一步损坏绝缘，重则引发击穿，导致事故的发生。设备击穿过程时间仅持续几个毫秒，且会在GIS壳体上产生较大过电压，技术人员无法靠近设备进行精确定位。为了更换故障元件往往得扩大GIS解体范围，一方面检修效率低，另一方面现场解体不存在缺陷的部位增大了新缺陷发生概率。

发明内容
本发明的目自语将多个超声波检测单元安装在组合电器上，并通过无线传输装置将危险过电压与技术人员隔离，当被试设备正常运行或进行交流耐压试验时，实时监测其内部由于绝缘缺陷引发的局部放电、部件松动、设备击穿时产生的超声波信号，最终通过信号到达时延算法，达到故障点精确定位的目的。为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是:基于多通道超声波检测的组合电器故障源定位方法，其特征在于:包括以下步骤:( I )、方案制定:根据被试GIS设备的结构特点确定超声波检测通道的布置安装方案，其设置原则为母线上的超声波传感器相隔不得大于2m，间隔内至少设置I个超声传感器；(2)、传感器布置:将多个超声波信号检测单元、信号无线传输装置固定在待测设备上，信号无线传输装置与监控系统通讯，超声波传感器上涂抹超声信号耦合剂；(3)、通信模块调试:调试无线传输装置，并根据现场环境和被试设备的超声背景信号幅值，设置不同通道的检测量程；(4)、耐压试验:在耐压试验前，启动定位装置，保证在耐压试验的不同阶段实时记录被试设备的超声波信号；(5)、局部定位:当检测到被试GIS设备内部发出异常超声信号时，或被试设备发生击穿时，可通过不同通道到达信号时延精确定位故障源。前述的基于多通道超声波检测的组合电器故障源定位方法，其特征在于:所述步骤(I)中，根据被试Gis设备的具体结构，在T型、L型及盆式绝缘子不连续部件附件处增加超声波传感器数量。前述的基于多通道超声波检测的组合电器故障源定位方法，其特征在于:所述步骤(2)中，超声传感器布置时靠近GIS设备筒体底部。前述的基于多通道超声波检测的组合电器故障源定位方法，其特征在于:使用多通道超声波信号检测单元同时监测被试GIS设备的超声波信号。前述的基于多通道超声波检测的组合电器故障源定位方法，其特征在于:所述步骤(5)中，设定GIS中声速为V，传感器A及传感器B的距离为L，超声波局放信号到达传感器A及传感器B的时间分别为h及t2，则可计算出放电源距离传感器A的距离Lx，计算公式为:
权利要求
1.基于多通道超声波检测的组合电器故障源定位方法，其特征在于:包括以下步骤:(I )、方案制定:根据被试Gis设备的结构特点确定超声波检测通道的布置安装方案，其设置原则为母线上的超声波传感器相隔不得大于2m，间隔内至少设置I个超声传感器； (2)、传感器布置:将多个超声波信号检测单元、信号无线传输装置固定在待测设备上，信号无线传输装置与监控系统通讯，超声波传感器上涂抹超声信号耦合剂； (3)、通信模块调试:调试无线传输装置，并根据现场环境和被试设备的超声背景信号幅值，设置不同通道的检测量程； (4)、耐压试验:在耐压试验前，启动定位装置，保证在耐压试验的不同阶段实时记录被试设备的超声波信号； (5)、局部定位:当检测到被试GIS设备内部发出异常超声信号时，或被试设备发生击穿时，可通过不同通道到达信号时延精确定位故障源。
2.根据权利要求1所述的基于多通道超声波检测的组合电器故障源定位方法，其特征在于:所述步骤(I)中，根据被试GIS设备的具体结构，在T型、L型 及盆式绝缘子不连续部件附件处增加超声波传感器数量。
3.根据权利要求2所述的基于多通道超声波检测的组合电器故障源定位方法，其特征在于:所述步骤(2)中，超声传感器布置时靠近GIS设备筒体底部。
4.根据权利要求3所述的基于多通道超声波检测的组合电器故障源定位方法，其特征在于:使用多通道超声波信号检测单元同时监测被试GIS设备的超声波信号。
5.根据权利要求4所述的基于多通道超声波检测的组合电器故障源定位方法，其特征在于:所述步骤(5)中，设定GIS中声速为V，传感器A及传感器B的距离为L，超声波局放信号到达传感器A及传感器B的时间分别为h及t2，则可计算出放电源距离传感器A的距离Lx，计算公式为:
全文摘要
本发明公开了基于多通道超声波检测的组合电器故障源定位方法，通过将多个超声波检测单元按照一定规则安装在待测GIS壳体上，在耐压试验或设备运行时监测超声信号，然后通过无线传输模块将测量结果发送到安全区域的后台系统。当设备产生异常信号或发生击穿时，通过对多通道超声波信号进行分析处理，可将存在异常超声波信号的位置或故障击穿点精确定位在50cm以内。该装置不改变GIS原有接线和运行方式，且安装、操作方便，故障源定位效果明显。
文档编号G01S5/22GK103149516SQ201310072950
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月7日 优先权日2013年3月7日
发明者杨景刚, 贾勇勇, 赵科, 吴昊, 周志成 申请人:江苏省电力公司电力科学研究院, 江苏省电力公司, 国家电网公司