[实用新型]一种用于GIS开关柜设备的实时监测系统

说明书

本实用新型提出一种用于GIS开关柜设备的实时监测系统。本实用新型包括多个光信号传输单元、多个信号调理单元、数据采集卡以及数据终端；其中，光信号传输单元由准直镜探头、紫外光纤、聚焦镜探头构成；信号调理单元由电压调节整流模块、滤波模块、高压模块、光电传感器、RC振荡器构成。本实用新型具备高抗干扰、高灵敏度特性能，提高了GIS开关设备的安全性。

技术领域

本实用新型涉及高压电器设备局部放电监测领域，具体涉及一种用于GIS开关柜设备的实时监测系统。

背景技术

随着国民经济持续、快速发展，生活用电及工业用电总量的迅速增加，可以预见未来几十年内电网互联是一种必然选择，大容量、超高压将是我国电力系统的发展方向。大面积的电网建设和电压等级的显著提高，使得电气设备的抗压等级越来越高，因而对电气设备的安全性要求也水涨船高。电力系统中最容易发生的故障是电气设备的绝缘故障。由于电气设备长时间工作，受环境影响、电场畸变等影响导致绝缘劣化，最终出现局部放电现象，据国内外对电气设备局部放电检测的研究现状来看，脉冲电流法仍是最常用的手段，但对于紫外脉冲信号检测的灵敏度、绝缘子表面微弱放电的检测，以及与传统的脉冲电流法的相关性和定量分析方面还有很大的提升空间。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于GIS开关柜设备的实时监测系统。本实用新型经光电传感器组对局部放电含有的紫外波段光信号的转换输出的脉冲电流作为整个监测系统的基础，并通过大量的实验进行了脉冲数—局部放电强度、局部放电强度—放电位置关系的标定。

本实用新型的技术方案为一种用于GIS开关柜设备的实时监测系统，其特征在于，包括第一光信号传输单元、...、第N光信号传输单元，第一信号调理单元、...、第N信号调理单元，数据采集卡、数据终端，N＞0；

所述第一光信号传输单元与所述第一信号调理单元通过第一光信号单元中聚焦镜探头部分与第一信号调理单元中光电传感器进行光耦合连接；...；所述第N光信号传输单元与所述第N信号调理单元通过第N光信号单元中聚焦镜探头部分与第N一信号调理单元中光电传感器进行光耦合连接；所述第一信号调理单元与所述数据采集卡通过导线连接；...；所述第N信号调理单元与所述数据采集卡通过导线连接；所述数据采集卡与所述数据终端连接。

作为优选，所述第i光信号传输单元，其特征在于，包括准直镜探头、紫外光纤、聚焦镜探头；所述准直镜探头与所述紫外光纤连接，i∈[1,N],N＞0。

作为优选，所述第i信号调理单元，其特征在于，包括电压调节整流模块、滤波模块、高压模块、光电传感器、RC振荡器；所述紫外光纤与所述光电传感器通过光耦合方式连接；所述的电压调节整流模块、滤波模块、高压模块、光电传感器通过导线依次串联连接；所述光电传感器与所述RC振荡器通过导线连接；所述RC振荡器与所述数据采集卡通过导线连接，i∈[1,N],N＞0。

作为优选，在所述第i光信号传输单元中，所述准直镜探头通过减小光束发散角的方式降低耦合进入紫外光纤的损耗；所述紫外光纤用于紫外光信号的传输；所述聚焦镜探头对尾纤出射的光信号进行聚焦并耦合至所述第i信号调理单元中光电传感器。

作为优选，在所述第i信号调理单元中，所述电压调节整流模块用于将市电转换为低压交流电，将低压交流电转换为低压直流电；所述滤波模块用于对低压直流电进行滤除纹波稳定电压；所述高压模块用于将滤波后低压直流电通过直流变换为高压直流电，并驱动所述光电传感器；所述电压传感器在高压直流电驱动下，将GIS开关柜中导出的加强后入射光通过光电转换转换为监测电信号；所述RC振荡器将监测电信号转换为脉冲电信号，i∈[1,N],N＞0。

作为优选，所述数据采集卡将第i信号调理单元输出的脉冲电信号转换为第i信号调理单元的脉冲数字信号，所述数据终端检测第i(i∈[1,N]，N＞0)信号调理单元的脉冲数字信号是否存在以表示GIS开关柜中存在放电现象。