[發(fā)明專利]手持式局部放電特高頻巡檢儀及定位放電位置方法

有效

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• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103605061A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 唐志國;李成榕;張立剛;曲健;周忠武;華正浩;張磊;劉小兵
• 申請（專利權）人: 青島華電高壓電氣有限公司;華北電力大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01S3/02
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 萬桂斌

技術領域

本發(fā)明屬于高電壓設備局部放電在線檢測技術領域，是一種在變電站現場復雜電磁干擾環(huán)境下，快速準確進行高壓設備局部放電多信號源的檢測和粗略定位的手持式檢測儀器。

背景技術

局部放電在線檢測技術是發(fā)現高壓設備潛在絕緣缺陷最靈敏、最有效的一項技術。UHF在線檢測技術是局放檢測方法中應用最成功的一種，廣泛應用于電力變壓器、GIS、電力電纜等高壓電氣設備的局放檢測。

以GIS為例進行說明，特高頻法（英文簡稱UHF），檢測頻帶在300MHz～1500MHz之間，其具有抗干擾能力強、靈敏度高等特點，而且這種非接觸式的測量方式對于二次設備和檢測人員而言都更安全，系統結構簡單，特別適合于在線監(jiān)測，因而較之于其它檢測方法具有明顯的優(yōu)勢，近年來全國各地通過特高頻在線監(jiān)測和帶電測試發(fā)現了大量GIS內部缺陷案例，成為目前GIS在線檢測領域最重要的檢測手段。

目前所使用的局部放電檢測裝置，構造復雜、笨重，價格昂貴，尤其現場局部放電測試的專業(yè)性、復雜性較強，目前僅有部分具有專家經驗的高水平測試人員能夠利用該技術來進行有效的檢測和故障診斷，所以對于運行部門自行進行現場檢測存在一定的困難。

發(fā)明內容

本發(fā)明的技術效果能夠克服上述缺陷，提供一種手持式局部放電特高頻巡檢儀，其滿足了對運行中電力設備局部放電巡回檢測和監(jiān)視的需要。

為實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：其包括天線、定向傳感器、信號調理器、LCD顯示屏，定向傳感器通過天線接收特高頻信號，定向傳感器、LCD顯示屏分別與信號調理器電連接。

手持式局部放電特高頻巡檢儀像雷達一樣，當指示到放電信號所在的方向時，報警提示，通過不斷地指向與靠近，尋找到放電位置。以GIS為例，靠近各絕緣子，如若報警發(fā)出，則放電存在，若存在多個泄露出放電信號的絕緣子，則根據放電信號的幅值大小來確定放電信號所在的腔體。同樣方法，手持式局放儀可完成多個放電源位置的確定。

信號調理單元包括放大器、濾波器、A/D轉換模塊、閾值/增益模塊、微處理器，放大器、濾波器、A/D轉換模塊、閾值/增益模塊分別與微處理器電連接。

所述的微處理器采用STM32VET6型號。

通過傳感器來接收局部放電特高頻信號，利用放大器進行信號的調理放大，最后通過單片機進行處理分析，獲得局部放電的信息參數。

手持式局部放電檢測儀要求具有良好的定位功能，需要傳感器有良好的定向性，該天線為圓極化，3dB波束寬度為30°-50°，可以很靈敏地接收到天線對準方向存在的特高頻信號。

所述的定向傳感器采用SRF-R01型號。

由于組件的靈敏度高，工作頻帶寬，在該范圍內有大量的干擾信號，因此在信號調理單元中添加了濾波器對不需要的信號進行抑制。高通濾波器用于濾除工業(yè)應用中的低頻干擾信號和城市中跳頻廣播信號。帶通濾波器用于濾除手機及基站的干擾信號。需要對手機的下行頻率進行抑制，即870MHz－960MHz和大于1800MHz。通過這種組合濾波，可有效實現在300MHz到1500MHz頻帶內穩(wěn)定放大的同時進行對通訊信號干擾的有效抑制。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種采用上述手持式局部放電特高頻巡檢儀的定位放電位置方法，包括如下步驟：

（1）打開手持設備，調節(jié)手持設備的閾值和增益，達到能夠剛好去掉環(huán)境噪聲的臨界值；

（2）保持當前的增益和閾值，以手持設備為中心向四周不斷變化檢測方向，若檢測到某點的放電幅值大于周圍，則為疑似放電點，測試人員移動自己位置，向疑似放電點靠近；

（3）向疑似放電點方向移動，并左右調整檢測方向，根據手持設備的LCD顯示屏顯示的放電幅值變化，進一步確定放電點位置；

（4）調整檢測方向，發(fā)現該方向為放電最強烈，逐步靠近發(fā)現放電源。

操作邏輯類似于人耳感知和對聲源的定位原理。通過上述方法實現閾值、增益的調節(jié)，實現在變電站復雜電磁環(huán)境下的有效檢測。若變電站環(huán)境噪聲大，通過增大閾值來避免因環(huán)境噪聲造成的檢測困擾，另外閾值的增加也可更直觀地確定信號源的位置。

本發(fā)明的手持式局部放電特高頻巡檢儀與定位放電位置方法配合，檢測過程中傳感器方位角和距離的前后移動，通過直觀的強度指示和聲光電反饋方式，即可實現在復雜環(huán)境下多放電源的檢測和定位指示。整個操作過程完全按照人的邏輯思維方式實施，操作人員不需要具備任何專業(yè)知識即可完成。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的裝置模塊結構示意圖。

具體實施方式