[實用新型]變壓器局部放電特高頻定位分析器

有效

• 申請號: 201320561462.1
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN203433082U
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 劉凡;劉睿;彭倩;李旻;王京保;徐麗媛;劉偉;張昀
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網四川省電力公司電力科學研究院;保定天威新域科技發展有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術領域

本實用新型涉及變壓器放電監測技術領域，尤其涉及一種變壓器局部放電特高頻定位分析器。

背景技術

局部放電是造成變壓器絕緣老化或劣化甚至破壞的主要原因之一，對變壓器局部放電檢測和診斷的研究具有深遠的理論意義和廣泛的實用價值。此外，在高電壓設備的生產制造過程中，也需要利用檢測局部放電量的大小來考核產品的絕緣狀況。在變壓器的局部放電檢測中，特高頻(UHF)檢測法具有抗干擾能力強、靈敏度高等優點,適用于變壓器局部放電的現場檢測。但是由于特高頻信號傳播速度快，采用一般的定位電路很難鎖定放電源與特高頻傳感器的距離，無法得到變壓器故障點的具體位置，給變壓器的維修帶來一些不便。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的上述問題，提供一種變壓器局部放電特高頻定位分析器，其通過設置精延時電路，使得普通的定位分析電路能夠識別納秒級信號。

為實現上述目的，本實用新型的變壓器局部放電特高頻定位分析器，包括用于接收探頭采集的放電信號并對接收的放電信號進行調理的信號調理單元、用于計算放電距離的信號處理單元、對調理后的放電信號進行延時的精延時單元，上述精延時單元還與信號處理單元相連，將延時后的信號發送給信號處理單元以及接收信號處理單元的延時控制信號。現有技術中，由于特高頻信號傳播速度快，對特高頻放電信號的采集，只有通過高速采樣才能識別納秒級信號，采樣率最低為1G/s，發明人在實際工作中發現，該采樣電路不僅造價成本高，并且穩定系數差，不能達到預期的效果。因此，本實用新型對放電信號進行了延時處理，因此，可以采用普通的采樣電路和芯片對放電信號進行采樣計算，這樣不僅能降低采樣電路成本，也能有效提高電路的穩定系數。現有技術中，為了對特高頻信號進行采樣，本領域技術人員一般會考慮到提高采樣電路的性能，對特高頻信號進行高速采樣，以提高采樣電路的成本獲取更高的采樣。本實用新型中，發明人一改常規思維，從調整信號的思路出發，結合微波技術和數字信號處理技術，對特高頻信號進行延時，解決了特高頻信號難以分辨的難題，支持普通采樣電路和芯片采樣分析，降低設備成本，并且提高電路的穩定性。

?????作為本實用新型的進一步改進，進一步上述信號調理單元包括至少4個獨立的信號調理模塊；上述精延時單元包括至少4個獨立的精延時模塊；上述信號處理單元包括至少4組獨立的延時信號輸出端口；上述信號調理模塊的數量、精延時模塊的數量、延時信號輸出端口的組數相同，每個精延時模塊連接一個信號調理模塊和一組延時信號輸出端口，這樣至少可以構成4個信號采集通路，信號調理單元和精延時單元可以至少采集4路放電信號發送給信號處理單元計算放電位置。

進一步，每組延時信號輸出端口包括第一延時信號輸出引腳和第二延時信號輸出引腳；上述精延時模塊由第一JK觸發器和第二JK觸發器連接構成；第一JK觸發器的J輸入端與信號調理模塊相連，Q輸出端與第二JK觸發器的J輸入端相連，CP輸入端與延時信號輸出端口的第一延時信號輸出引腳相連；上述第二JK觸發器的Q輸出端與信號處理單元相連，K輸入端與延時信號輸出端口的第二延時信號輸出引腳相連。本方案中，兩個JK觸發器在信號處理單元的控制下對放電信號進行延時，就可以保證本實用新型的變壓器局部放電特高頻定位分析器可以信號分辨率更高，能夠識別納秒級信號，這樣就可以利用普通的采樣芯片或電路完成特高頻放電信號的采集和計算，而使用該精延時單元的成本遠小于使用高分辨率采樣電路和芯片的成本，可以有效節省成本。

進一步，上述信號調理模塊包括依次相連的濾波電路、隔離電路、放大電路。

進一步，上述濾波電路為三階濾波電路；上述隔離電路采用光隔離器，可以有效消除噪聲，保證得到的放電信號不被噪聲所干擾；上述放大電路采用寬屏模擬芯片。

進一步，上述濾波電路包括電感L2、電感L3、電感L4、電容C14、電容C15、電容C16、電容C26，其中：電感L2、電感L3、電容C14一端接入輸入信號；電感L2、電容C14另一端接地；電感L3、電容C15、電容C26依次串聯在一起；電感L4和電容C16并聯后一端連接在電容C15和電容C26之間，另一端接地；上述電容C14、電容C15、電容C16采用100pF的無感電容，電感L2、電感L3、電感L4采用高頻磁芯；上述放大電路采用EL2038型號的寬頻帶模擬芯片。本方案中，濾波電路的濾波通帶可達通帶是400M到700M；放大電路可以保證放電信號在1GHz內不會衰減，并能有效的放大放電信號，提高信噪比。