GIS内光信号传播及传感器布局方式研究

光学检测法在局部放电检测领域具有不可替代的优点,但目前还未应用在实际运行的气体绝缘组合开关(gas insulated switchgear,GIS)设备上.该文首先在TracePro仿真软件中分别搭建T形、L形GIS仿真模型,在其内部设置探测面,获得探测面上的总光通量分布图(total flux map,TFM)和相对辐照度平均值(average value of rela-tive irradiance,AVRI),研究局放源在不同位置、不同角度时探测面上的光强分布特性.仿真结果表明:GIS内部的复杂结构对光信号造成了较大的衰减,尤其是T形GIS垂直部分腔体的转折,光强衰减约77.5％,L形GIS垂直部分腔体内的光强相比T形高50％左右.进一步提出荧光光纤的3种布局方式:在手孔盖板下、直线形紧贴外壳内壁、围绕导杆紧贴外壳内壁.通过仿真对这3种方式进行灵敏度分析,表明结合方式2和3综合布局具有更佳检测的效果.最后应用荧光光纤在GIS内开展测试,测试结果表明传感器布局方式1的2个测试结果与仿真结果平均偏差分别为9.84％和11.46％,方式2、3的平均偏差分别为11.94％、12.11％.研究成果可为GIS内光学检测法提供一定的依据.