[發明專利]高壓開關柜局部放電檢測系統及方法

無效

• 申請號: 201310369295.5
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103454564A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 曾慶軍;周成民;章飛
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種高壓開關柜局部放電檢測系統，其特征在于，包括超聲波傳感器單元（1）、超聲波信號調理單元（2）、超高頻傳感器單元（3）、超高頻信號調理單元（4）、MCU單元（5）、通信單元（6）、系統電源單元（7）和上位機監控單元（8）；所述超聲波傳感器單元（1）輸出端與超聲波信號調理單元（2）輸入端相連，超高頻傳感器單元（3）輸出端與超高頻信號處理單元（4）輸入端相連，超聲波信號調理單元（2）輸出端、超高頻信號調理單元（4）輸出端、通信單元（6）與MCU單元（5）相連，MCU單元（5）通過通信單元（6）與上位機監控單元(8)相連并實現雙向通信，系統電源單元(7)為超聲波傳感器單元(1)、超聲波信號調理單元(2)、超高頻傳感器單元(3)、超高頻信號調理單元(4)、MCU單元(5)、通信單元(6)提供電源。

2.如權利要求1所述的高壓開關柜局部放電檢測系統，其特征在于，所述MCU單元(5)包括顯示電路(17)、報警電路(18)、時鐘電路(19)、DSP數字信號處理器(20)，所述顯示電路(17)、報警電路(18)、時鐘電路(19)與DSP數字信號處理器(20)相連；所述超聲波傳感器單元（1）包括多個超聲波傳感器（9），所述超高頻傳感器單元（3）包括多個超高頻傳感器（13）；所述超聲波信號調理單元(2)包括超聲波放大電路(10)、超聲波濾波電路(11)和A/D轉換電路(12)，所述超聲波傳感器(9)與超聲波放大電路(10)相連，所述超聲波放大電路(10)與超聲波濾波電路(11)相連，所述超聲波濾波電路(11)與A/D轉換電路(12)相連，所述A/D轉換電路(12)與DSP數字信號處理器(20)相連；所述超高頻信號調理單元(4)包括超高頻放大電路(14)、超高頻濾波電路(15)和檢波電路(16)，所述超高頻傳感器(13)與超高頻放大電路（14）相連，所述超高頻放大電路（14）與超高頻濾波電路（15）相連，所述超高頻濾波電路（15）與檢波電路（16）相連，所述檢波電路（16）與DSP數字信號處理器（20）相連。

3.如權利要求2所述的高壓開關柜局部放電檢測系統，其特征在于，所述超聲波濾波電路（11）為2階巴特沃斯低通濾波和4階巴特沃斯高通濾波相連組成的帶通濾波器，低通濾波的截止頻率為100KHz，高通濾波的截止頻率為20KHz。

4.如權利要求2所述的高壓開關柜局部放電檢測系統，其特征在于，所述高頻濾波電路（15）為帶通濾波電路，低通濾波的截止頻率為1500KHz，高通濾波的截止頻率為500KHz。

5.如權利要求2所述的高壓開關柜局部放電檢測系統，其特征在于，所述檢波電路（16）為包絡檢波電路，將振蕩信號中的高頻部分濾除，保留信號的幅值和相位信息。

6.一種如權利要求1所述的高壓開關柜局部放電檢測系統的檢測方法，其特征在于，

使用多個超聲波傳感器檢測局部放電產生的超聲波信號，

將超聲波信號轉換成微電壓信號，

將微電壓信號進行放大，

將放大后的電壓信號進行濾波處理，然后A/D轉換成數字信號，

將數字信號進行短時傅里葉加窗函數變換，得到超聲波放電信號的頻譜特征，

進行超聲波放電信號特征提取，

對各個超聲波放電信號進行特征層的信息融合，特征層信息融合采用加權平均法，即將多個超聲波放電信號加權平均后作為融合值；

使用多個超高頻傳感器檢測局部放電產生的超高頻信號，

將超高頻信號轉換成微電壓信號，

將微電壓信號進行低噪音放大，

將放大后的信號進行濾波處理，然后進行檢波處理，

將檢波后的信號進行模數轉換得到數字信號，

對數字信號進行FIR數字濾波和時頻聯合分析去除干擾信號，

進行超高頻放電信號特征提取，

對各個超高頻放電信號進行特征層的信息融合，特征層信息融合采用加權平均法；

采用D-S證據理論方法進行決策層信息融合，得到放電信號的待檢模式；

將待檢模式與樣板模式進行對比，判斷出是干擾信號還是由于絕緣故障而產生的放電信號。

7.如權利要求6所述的高壓開關柜局部放電檢測系統的檢測方法，其特征在于，所述對超聲波信號的濾波處理為2階巴特沃斯低通濾波和4階巴特沃斯高通濾波，低通濾波的截止頻率為100KHz，高通濾波的截止頻率為20KHz。