汤会增

(国网河南省电力公司检修公司，河南 郑州，450007)



1 000 kV GIS超声波在线检测系统设计与应用研究

汤会增

(国网河南省电力公司检修公司，河南 郑州，450007)

摘要：提出了1 000 KV GIS超声波局部放电在线检测系统整体设计方案，并对系统的硬件和上位机界面进行设计。信息采集处理单元以TMS320单片机为控制核心，基于AD620的前置放大单元具有较高检测精度。运用1 000 kV GIS超声波检测系统对4种绝缘缺陷进行模拟试验，得出超声波检测法的特点。该系统成功发现某1 000 kV GIS盆式绝缘子故障，工程实际应用效果良好。

关键词：超声波；TMS320；GIS局部放电；前置放大器

Abstract：An overall design scheme of on-line detection system for ultrasonic partial discharge in 1 000 kV gas insulated switchgear (GIS) is presented, and the hardware part and software part of detection system are designed. Information acquisition and processing unit takes TMS320 single-chip microcomputer as control core, and the preamplifier unit based on AD620 has a higher precision. Through the simulation tests of four conventional insulation defects by ultrasonic detection system in 1 000 kV GIS, the characteristics of ultrasonic detection system are summarized. The proposed system has successfully found a basin-type insulator damage in 1 000 kV GIS, which has a good engineering practical application effect.

Key words：ultrasonic; TMS320; GIS partial discharge; preamplifier

0引言

气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear，GIS)是将断路器、隔离开关、接地开关、母线等多种设备全部封闭在充满SF6气体(作为绝缘和灭弧介质)金属外壳中的组合式开关电器[1]，1 000 kV GIS是特高压输变电工程中的关键设备，一旦出现故障，将可能造成电网重大事故发生[2]。绝缘降低是GIS设备故障的主要原因，对GIS进行在线局部放电(partial discharge，PD)检测可有效掌握GIS内部绝缘状况，预防GIS故障跳闸造成电网事故。GIS发生局部放电时会产生包括纵波、横波和表面波的声波向四周传播，超声波检测法，即用超声探头检测局部放电处的超声、振动信号，是目前监测GIS设备局部放电的有效方法之一[3]。

1检测系统设计

1.1检测原理及结构

超声波测量法原理如图1所示，超声波传感器安装在GIS外壳上，不会对GIS运行和操作产生任何影响，其通常测量20～100 kHz频率范围，可以剔除外界的干扰信号，获得较好的信噪比，抗电磁干扰性能好，原理简单，可以实现放电类别识别和定位，易于实现在线监测。……