[發明專利]一種變壓器局部放電超聲傳感器電路結構

有效

• 申請號: 201310591086.5
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103777126A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 高艷海;岳國良;劉宏亮;康勇;曹康
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網河北省電力公司;國網河北省電力公司邢臺供電分公司;國網河北省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/14
• 分類號: G01R31/14
• 代理公司: 唐山順誠專利事務所 13106
• 代理人: 于文順

技術領域

本發明涉及一種變壓器局部放電超聲傳感器電路結構，屬于供電檢測設備技術領域。

背景技術

近年來隨著電力系統的快速發展，變壓器的容量和電壓等級不斷提高，運行中的安全問題也越來越受到重視。在變壓器所發生的故障中，絕緣問題占很大的比重，因此需要一種有效的手段對變壓器的絕緣狀況進行監測，確保運行中變壓器的安全。局部放電檢測作為檢測變壓器絕緣的一種有效的手段，無論是檢測理論還是檢測技術，近年來都取得了較大的發展，并在電廠和電站中得到了實際的應用。變壓器局部放電超聲法檢測以其抗干擾能力強及便于定位等方面的優勢目前已成為國內外研究的熱點話題。局部放電發生時，總是伴隨著脈沖電流、電磁輻射以及聲、光、熱產生一些低分子物質等，局部放電超聲法就是針對這個過程產生的超聲波信號而發展起來的。超聲傳感器將變壓器局部放電產生的超聲波接收，并將其轉化為電信號進行處理、輸出。傳統變壓器局部放電超聲波電路信噪比低，信號輸出時波形畸變較多且傳感器的靈敏度較低，因此精確定位變壓器局部放電的位置比較困難。

發明內容

本發明目的是提供一種變壓器局部放電超聲傳感器電路結構，通過采用三極放大器，輸出信噪比高、波形輸出良好、靈敏度高，解決背景技術中存在的上述問題。

本發明的技術方案是：一種變壓器局部放電超聲傳感器電路結構，包含超聲波傳感器、濾波器、第一級放大器、第二級放大器、第三級放大器、積分器、跟隨器、負反饋電路和電壓偏置電路，所述超聲波傳感器、濾波器、第一級放大器、第二級放大器、第三級放大器、積分器、跟隨器依次連接，負反饋電路的輸入端與跟隨器互相連接，輸出端與第二級放大器互相連接，電壓偏置電路的輸出端分別與第二級放大器、第三級放大器、積分器、負反饋電路互相連接。

所述超聲波傳感器為40-300KHz的壓電陶瓷傳感器。

所述濾波器為40-300KHz的帶通濾波器。

所述第一級放大器包含三極管一、電容一和電阻一，所述三極管一基極與電容一互相連接，集電極與電阻一互相連接后接到電源，并經過電容一輸出。

所述第二級放大器、電壓偏置電路、第三級放大器、積分器、跟隨器、負反饋電路包含運算放大器一、運算放大器二、運算放大器三、運算放大器四、運算放大器五和運算放大器六，運算放大器一同相輸入端連接到第一級放大器的尾端，反相輸入端連接到輸出端，并接地，構成第二級放大器，運算放大器二的同相輸入端連接到電源，并接地，反相輸入端連接到輸出端，構成電壓偏置電路，并連接到運算放大器一同相輸入端電阻的輸入端，運算放大器三同相輸入端連接到運算放大器二的輸出端，反相輸入端連接到輸出端，構成第三級放大器，運算放大器四的同相輸入端連接到運算放大器二的輸出端，反相輸入端連接到運算放大器三的輸出端構成積分器，運算放大器五同相輸入端連接到運算放大器四的輸出端，反相輸入端連接到輸出端，構成跟隨器，運算放大器六的同相輸入端連接到運算放大器二的輸出端，反相輸入端連接到運算放大器五的輸出端，并連接到運算放大器三的反相輸入端，構成負反饋電路。

還包含運算放大器七，所述運算放大器七同相輸入端連接到運算放大器五的輸出端，反相輸入端連接到輸出端。

本發明的有益效果是：電路原理簡單，元器件用量少，放大倍數可以調節，輸出信噪比高、波形輸出良好、靈敏度高，能夠快速捕捉變壓器局部放電所產生的超聲信號，特別適合用于變壓器局部放電檢測。

附圖說明

圖1是本發明的結構框圖；

圖2是本發明的電路原理圖；

圖中：超聲波傳感器1；濾波器2；第一級放大器3；第二級放大器4；第三級放大器5；積分器6；跟隨器7；負反饋電路8；電壓偏置電路9；運算放大器一U1A；運算放大器二U1B；運算放大器三U2A；運算放大器四U2B；運算放大器五U2C；運算放大器六U2D；運算放大器七U3B。

J-超聲傳感器；C-電容；L-電感；Q-三極管；L-集成芯片；R-電阻；D-二極管。

具體實施方式

以下結合附圖，通過實施例對本發明作進一步說明。