專利名稱：X射線照射下六氟化硫氣體局部放電檢測方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力設(shè)備局部放電檢測方法及其裝置的結(jié)構(gòu)范疇，尤其適用于X 射線照射下SF6氣體局部放電檢測方法及其裝置的結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
SF6氣體的化學(xué)性能穩(wěn)定且無毒性，因此將其作為絕緣介質(zhì)具有優(yōu)質(zhì)的滅弧和絕緣性能，經(jīng)過多年的實踐，現(xiàn)今在高壓、超高壓和特高壓領(lǐng)域，SF6氣體幾乎成為GIS的唯一絕緣和滅弧介質(zhì)。GIS包含斷路器、母線、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、接地開關(guān)、避雷器、 套管和過渡元件等，并將其全部組裝在一個封閉的金屬外殼中，充以SF6氣體以實現(xiàn)導(dǎo)體對相間、外殼、斷口及斷口間的可靠絕緣。GIS由于具有占地空間小、安裝方便、可靠性高、無火災(zāi)危險等諸多優(yōu)點(diǎn)，在電網(wǎng)內(nèi)得到普遍應(yīng)用。雖然GIS可靠性高，但它是全封閉組合結(jié)構(gòu)設(shè)備，一旦發(fā)生故障，造成的后果比一般分離式設(shè)備嚴(yán)重的多。因而，GIS的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定非常重要。
GIS類設(shè)備內(nèi)部故障較為常見且很難預(yù)測，導(dǎo)致其故障的主要原因是絕緣性能的劣化，其先兆和主要表現(xiàn)形式往往是局部放電。局部放電對運(yùn)行中的GIS類設(shè)備是一種隱患，它的持續(xù)發(fā)展將引發(fā)故障形成事故并給國民經(jīng)濟(jì)造成損失。因而，對GIS類設(shè)備的局部放電源進(jìn)行有效檢測和定位就具有非常重要的意義。
脈沖電流法是通過檢測電氣設(shè)備接地線上由于局部放電引起的脈沖電流并得到設(shè)備視在放電量的一種檢測手段，其信號頻率可達(dá)到30MHz并保持良好的傳輸特性。該種方法是通過試驗回路中的檢測阻抗接收局部放電產(chǎn)生的脈沖電流信號，采用視在局部放電量來表征局部放電的嚴(yán)重程度。雖然脈沖電流法能檢測到GIS試驗段內(nèi)部發(fā)生局部放電， 但并不能完全確定GIS內(nèi)部存在故障或缺陷。如果設(shè)備內(nèi)部無故障或缺陷，將設(shè)備停運(yùn)下來進(jìn)行檢修，而會造成人力、物力的浪費(fèi)，并給國民經(jīng)濟(jì)造成損失。然而，X射線數(shù)字成像檢測技術(shù)可以具體針對脈沖電流法發(fā)現(xiàn)的局部放電區(qū)域內(nèi)進(jìn)行可視化探測，進(jìn)而更進(jìn)一步確定GIS內(nèi)部是否存在故障或缺陷產(chǎn)生局部放電，并對故障或缺陷定性和可視化定位，以便于檢修工作。然而X射線對GIS內(nèi)部SF6氣體的影響，截止到目前為止，國內(nèi)外鮮有報道。
基于以上情況，本發(fā)明提出一種X射線照射下SF6氣體局部放電檢測方法及其裝置，用于X射線對SF6氣體局部放電情況的影響研究，從而確定X射線數(shù)字成像檢測技術(shù)對電力設(shè)備進(jìn)行可視化檢測的應(yīng)用范圍。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于確定X射線對SF6氣體局部放電的影響提供一個設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、容易實施且檢測效果好的X射線照射下對SF6氣體局部放電檢測方法及其裝置，以便于獲得X射線數(shù)字成像檢測技術(shù)應(yīng)用到電力設(shè)備進(jìn)行可視化檢測的應(yīng)用范圍。
本發(fā)明是通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
X射線照射下六氟化硫氣體局部放電檢測方法，本發(fā)明方法的步驟是1.首先在GIS試驗段內(nèi)部設(shè)置絕緣缺陷；
2.對GIS試驗段充SF6氣體；
3.試驗變壓器與GIS試驗段套管高壓引線相連；
4.GIS試驗段套管高壓引線上接耦合電容；
5.耦合電容和檢測阻抗連接；
6.通過光纖將檢測阻抗與光纖控制器相連；
7.光纖控制器通過USB線與便攜脈沖電流工業(yè)電腦相連；
8.高頻X射線機(jī)對準(zhǔn)GIS試驗段內(nèi)部設(shè)置絕緣缺陷的位置；
9.加壓；
10.校驗裝置連接至GIS試驗段套管末屏進(jìn)行校驗；
11.利用便攜脈沖電流工業(yè)電腦監(jiān)測GIS試驗段局部放電起始電壓及擊穿電壓，在略高于起始放電電壓下，使用便攜脈沖電流工業(yè)電腦觀測GIS試驗段絕緣缺陷的局部放電圖譜；
12.利用高頻X射線機(jī)對準(zhǔn)GIS試驗段內(nèi)部設(shè)置絕緣缺陷的位置進(jìn)行連續(xù)照射并每隔一段時間利用便攜脈沖電流工業(yè)電腦進(jìn)行局部放電情況的檢測，以此觀察X射線對SF6氣體局部放電的影響。X射線照射下六氟化硫氣體局部放電檢測方法使用的裝置，包括試驗變壓器、GIS 試驗段、高壓引線、套管、絕緣缺陷、高頻X射線機(jī)、X射線發(fā)射窗、四角支架、高頻X射線機(jī)控制箱、校驗裝置、檢測阻抗、電纜、采集裝置、電池電纜、電池組、光纖、光纖控制器、USB線和便攜脈沖電流工業(yè)電腦、耦合電容；其中，校驗裝置和檢測阻抗分別與高壓引線連接，檢測阻抗通過電纜與采集裝置連接，采集裝置通過光纖與光纖控制器連接，光纖控制器通過 USB線與便攜脈沖電流工業(yè)電腦連接；采集裝置還通過電池電纜與電池組連接；GIS試驗段的套管的高壓引線與耦合電容連接；耦合電容通過高壓引線分別與變壓器和檢測阻抗連接并將系統(tǒng)接地；高頻X射線機(jī)控制箱與高頻X射線機(jī)連接，高頻X射線機(jī)通過架設(shè)在四角支架上調(diào)整高度以對準(zhǔn)GIS試驗段內(nèi)部設(shè)置絕緣缺陷的位置；并將校驗裝置連接至GIS試驗段的套管末屏。本發(fā)明的有益效果是，利用便攜脈沖電流工業(yè)電腦監(jiān)測GIS試驗段局部放電起始電壓及擊穿電壓，在略高于起始放電電壓下，使用便攜脈沖電流工業(yè)電腦觀測GIS 試驗段絕緣缺陷的局部放電圖譜；利用高頻X射線機(jī)對準(zhǔn)GIS試驗段內(nèi)部設(shè)置絕緣缺陷的位置進(jìn)行連續(xù)照射并每隔一段時間利用便攜脈沖電流工業(yè)電腦進(jìn)行局部放電情況的檢測， 以此觀察X射線對SF6氣體局部放電的影響。通過本發(fā)明能實現(xiàn)科學(xué)性、系統(tǒng)性地研究X射線對SF6氣體局部放電的檢測。本發(fā)明具有高效、無損、可視等顯著優(yōu)點(diǎn)。下面結(jié)合附圖及實例進(jìn)一步說明本發(fā)明內(nèi)容。


圖1是本發(fā)明X射線照射下SF6氣體局部放電檢測裝置示意圖； 圖2是本發(fā)明X射線照射下SF6氣體局部放電檢測方法流程圖。
具體實施例方式如圖2所示，X射線照射下六氟化硫氣體局部放電檢測方法，本發(fā)明方法的步驟是(1)首先在GIS試驗段內(nèi)部設(shè)置絕緣缺陷；(2)對GIS試驗段充SF6氣體；(3)試驗變壓器與GIS試驗段套管高壓引線相連；(4)GIS試驗段套管高壓引線上接耦合電容；(5)耦合電容和檢測阻抗連接；(6)通過光纖將檢測阻抗與光纖控制器相連；(7)光纖控制器通過USB線與便攜脈沖電流工業(yè)電腦相連；(8)高頻X射線機(jī)對準(zhǔn)GIS試驗段內(nèi)部設(shè)置絕緣缺陷的位置；(9)加壓；(10)校驗裝置連接至GIS試驗段套管末屏進(jìn)行校驗；(11)利用便攜脈沖電流工業(yè)電腦監(jiān)測GIS試驗段局部放電起始電壓及擊穿電壓，在略高于起始放電電壓下，使用便攜脈沖電流工業(yè)電腦觀測GIS試驗段絕緣缺陷的局部放電圖譜；(12)利用高頻X射線機(jī)對準(zhǔn)GIS試驗段內(nèi)部設(shè)置絕緣缺陷的位置進(jìn)行連續(xù)照射并每隔一段時間利用便攜脈沖電流工業(yè)電腦進(jìn)行局部放電情況的檢測，以此觀察X射線對SF6氣體局部放電的影響。
X射線照射下六氟化硫氣體局部放電檢測的裝置，包括試驗變壓器1、GIS試驗段 2、高壓引線3、套管4、絕緣缺陷5、高頻X射線機(jī)6、X射線發(fā)射窗7、四角支架8、高頻X射線機(jī)控制箱9、校驗裝置10、檢測阻抗11、電纜12、采集裝置13、電池電纜14、電池組15、光纖16、光纖控制器17、USB線18和便攜脈沖電流工業(yè)電腦19、耦合電容20 ；其中，校驗裝置 10和檢測阻抗11分別與高壓引線3連接，檢測阻抗11通過電纜12與采集裝置13連接，采集裝置13通過光纖16與光纖控制器17連接，光纖控制器17通過USB線18與便攜脈沖電流工業(yè)電腦19連接；采集裝置13還通過電池電纜14與電池組15連接；GIS試驗段2的套管4的高壓引線3與耦合電容20連接；耦合電容20通過高壓引線3分別與變壓器1和檢測阻抗11連接并將系統(tǒng)接地；高頻X射線機(jī)控制箱9與高頻X射線機(jī)6連接，高頻X射線機(jī)6通過架設(shè)在四角支架8上調(diào)整高度以對準(zhǔn)GIS試驗段2內(nèi)部設(shè)置絕緣缺陷5的位置； 并將校驗裝置10連接至GIS試驗段2的套管4末屏。
如圖1所示，該圖給出了 X射線照射下SF6氣體局部放電檢測裝置示意圖。針對該檢測裝置首先在GIS試驗段2內(nèi)部設(shè)置絕緣缺陷5 ；對GIS試驗段2充一定氣壓的SF6氣體；試驗變壓器1高壓與GIS試驗段2套管4的高壓引線3相連；GIS試驗段2套管4的高壓引線3與耦合電容20相連；耦合電容20和檢測阻抗11連接并將系統(tǒng)接地；采集裝置13 通過電纜12與檢測阻抗11相連；用電池電纜14將采集裝置13與電池組15相連；通過光纖16將采集裝置13與光纖控制器17相連；光纖控制器17通過USB線18與便攜脈沖電流工業(yè)電腦19相連；高頻X射線機(jī)6通過架設(shè)在四角支架8上調(diào)整高度以便對準(zhǔn)GIS試驗段 2內(nèi)部設(shè)置絕緣缺陷5的位置；加壓并利用校驗裝置10連接至GIS試驗段2套管4末屏進(jìn)行校驗；然后利用便攜脈沖電流工業(yè)電腦19監(jiān)測GIS試驗段2設(shè)置絕緣缺陷5的局部放電起始電壓及擊穿電壓，在略高于起始放電電壓下，使用便攜脈沖電流工業(yè)電腦19監(jiān)測GIS 試驗段2設(shè)置絕緣缺陷5的局部放電圖譜；利用高頻X射線機(jī)6對準(zhǔn)GIS試驗段2內(nèi)部設(shè)置絕緣缺陷5的位置，并啟動高頻X射線機(jī)控制箱9的最高能量，對絕緣缺陷5進(jìn)行連續(xù)照射并每隔一段時間利用便攜脈沖電流工業(yè)電腦19監(jiān)測GIS試驗段2設(shè)置絕緣缺陷5局部放電情況的檢測，以此觀察X射線對SF6氣體局部放電的影響。
權(quán)利要求
1.X射線照射下六氟化硫氣體局部放電檢測方法，其特征是方法步驟為1)首先在Gis試驗段內(nèi)部設(shè)置絕緣缺陷；2)對GIS試驗段充SF6氣體；3)試驗變壓器與GIS試驗段套管高壓引線相連；4)GIS試驗段套管高壓引線上接耦合電容；5)耦合電容和檢測阻抗連接；6)通過光纖將檢測阻抗與光纖控制器相連；7)光纖控制器通過USB線與便攜脈沖電流工業(yè)電腦相連；8)高頻X射線機(jī)對準(zhǔn)GIS試驗段內(nèi)部設(shè)置絕緣缺陷的位置；9)加壓；10)校驗裝置連接至GIS試驗段套管末屏進(jìn)行校驗；11)利用便攜脈沖電流工業(yè)電腦監(jiān)測GIS試驗段局部放電起始電壓及擊穿電壓，在略高于起始放電電壓下，使用便攜脈沖電流工業(yè)電腦觀測GIS試驗段絕緣缺陷的局部放電圖譜；12)利用高頻X射線機(jī)對準(zhǔn)GIS試驗段內(nèi)部設(shè)置絕緣缺陷的位置進(jìn)行連續(xù)照射并每隔一段時間利用便攜脈沖電流工業(yè)電腦進(jìn)行局部放電情況的檢測，以此觀察X射線對SF6氣體局部放電的影響。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線照射下六氟化硫氣體局部放電檢測的裝置，包括試驗變壓器(1)、GIS試驗段(2)、高壓引線(3)、套管(4)、絕緣缺陷(5)、高頻X射線機(jī)(6)、X射線發(fā)射窗(7)、四角支架(8)、高頻X射線機(jī)控制箱(9)、校驗裝置(10)、檢測阻抗(11)、電纜 (12)、采集裝置(13)、電池電纜(14)、電池組(15)、光纖(16)、光纖控制器(17)、USB線(18) 和便攜脈沖電流工業(yè)電腦(19 )、耦合電容(20 )；其中，校驗裝置(10 )和檢測阻抗(11)分別與高壓引線(3)連接，檢測阻抗(11)通過電纜(12 (與采集裝置(13)連接，采集裝置(13)通過光纖(16)與光纖控制器(17)連接，光纖控制器(17)通過USB線(18)與便攜脈沖電流工業(yè)電腦(19 )連接；采集裝置(13)還通過電池電纜(14 )與電池組(15 )連接；GIS試驗段(2 ) 的套管(4)的高壓引線(3)與耦合電容(20)連接；耦合電容(20)通過高壓引線(3)分別與變壓器(1)和檢測阻抗(11)連接并將系統(tǒng)接地；高頻X射線機(jī)控制箱(9)與高頻X射線機(jī) (6)連接，高頻X射線機(jī)(6)通過架設(shè)在四角支架(8)上調(diào)整高度以對準(zhǔn)GIS試驗段(2)內(nèi)部設(shè)置絕緣缺陷(5)的位置；并將校驗裝置(10)連接至GIS試驗段(2)的套管(4)末屏。
全文摘要
X射線照射下六氟化硫氣體局部放電檢測方法及其裝置，裝置包括試驗變壓器(1)、GIS試驗段(2)、高壓引線(3)、套管(4)、絕緣缺陷(5)、高頻X射線機(jī)(6)、X射線發(fā)射窗(7)、四角支架(8)、高頻X射線機(jī)控制箱(9)、校驗裝置(10)、檢測阻抗(11)、電纜(12)、采集裝置(13)、電池電纜(14)、電池組(15)、光纖(16)、光纖控制器(17)、USB線(18)和便攜脈沖電流工業(yè)電腦(19)、耦合電容(20)。本發(fā)明具有高效、無損、可視等顯著優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01R31/12GK102495338SQ20111039411
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者于虹, 況華, 劉榮海, 吳章勤, 張少泉, 楊俊坤, 殷蘭, 王科, 王達(dá)達(dá), 譚向宇, 趙現(xiàn)平, 閔捷, 魏杰 申請人:云南電力試驗研究院(集團(tuán))有限公司電力研究院