[實用新型]基于電磁波天線接收陣列的10V開關柜內部放電檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320881628.8
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN203705594U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 劉興華;咸日常;孫學峰;陳素紅;王濤;楊帆
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山東省電力公司淄博供電公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術領域

本實用新型公開一種檢測裝置，特別涉及一種基于電磁波天線接收陣列的10V開關柜內部放電檢測裝置，特別涉及包括故障定位與故障類型判斷的裝置及測量方法。

背景技術

10V開關柜應用范圍巨大，運行環(huán)境各異，由于長期的開關投切過程，了解其老化過程所處的階段對電力系統(tǒng)安全運行有重要意義。目前對于開關柜局部放電的檢測均基于實時監(jiān)測放電存在與否。沒有一個可以量化監(jiān)測的指標可以準確的反映開關柜的老化過程。10V開關柜內電力器件分布集中，而由于局部放電引起的問題各異，需要檢測具體的故障類型，進而了解故障原因。在變電站開關柜局部放電的檢測故障時，基本是通過放電信號的幅值，頻率等通過合理的推測得到放電故障類型。這種方法實用性強，但是對新型故障則準確度不好。需要一種更為準確的，從機理上出發(fā)的故障檢測方法。

10V開關柜內局部放電故障位置的確定對開關柜的局部放電故障原因分析具有重要意義，而現有研究中，對于局部放電位置的研究是現有研究中的一大弱點，至今尚未見合理報道。10V開關柜局部放電數據通常只用于對當次故障的檢測，而開關柜局部放電到最終導致開關柜故障甚至爆炸是一個長期的過程。對局部放電的檢測也應該是一個全方位、全周期的發(fā)展過程。要清楚了解開關柜的局部放電導致故障甚至爆炸的過程，有必要收集好各種局部放電的信號，定位等信息，建立用于科學預測開關柜壽命的數據庫。

實用新型內容

根據以上現有技術中的不足，本實用新型要解決的問題是：提供一種可在線檢測、實用性強的基于電磁波天線接收陣列的10V開關柜內部放電檢測裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

所述的基于電磁波天線接收陣列的10V開關柜內部放電檢測裝置，包括天線陣列接收器，天線陣列接收器連接可變增益放大器，可變增益放大器通過電流信號轉電壓信號電路連接帶通濾波器，帶通濾波器連接A/D轉換器，A/D轉換器通過數據通信模塊連接D/A轉換器，D/A轉換器連接微處理器，微處理器連接故障信息顯示屏和數據存儲模塊。

將天線陣列接收器設置在開關柜的柜體外側，用于接收由局部放電發(fā)射的微波信號，將接收的微波信號傳輸給可變增益放大器，微波信號經過可變增益放大器增益放大后通過電流信號轉電壓信號電路將經過增益放大的微波信號轉換成電壓信號傳送給帶通濾波器，從帶通濾波器經過的電壓信號通過A/D轉換器將信號轉換為數字信號，數字信號通過數據通信模塊傳送給D/A轉換器，通過D/A轉換器將數字信號還原，還原后的信號傳輸到信號處理系統(tǒng)，通過微處理器中的開關柜內部放電智能診斷與故障定位分析系統(tǒng)的處理，將結果顯示在故障信息顯示屏，并將信號信息存儲于數據存儲模塊里，并通過不同放電類型的信號劃分建立開關柜內部放電信號數據存儲模塊。放電智能診斷與故障定位分析程序內置于微處理器中，當接收到來自前段發(fā)送過來的放電信號時，將自動對其進行頻率分析、幅值分析等等，初步判斷局部放電故障類型與放電強弱。而通過對不同位置天線陣列的信號比較，多線程綜合處理來自不同傳感器的放電電磁波信號。采用定位程序對放電位置進行判定。

進一步地優(yōu)選，數據通信模塊包括RS232模塊和RS485模塊。

進一步地優(yōu)選，數據存儲模塊采用硬盤存儲。存儲量大。

進一步地優(yōu)選，A/D轉換器采用單獨的A/D轉換芯片。A/D轉換器采用微處理器內部16位sigma-delta?ADC。單通道模式下，A/D轉換器的轉換速率高達50ksps，支持單通道信號輸入和差分信號輸入模式。A/D轉換器采集的數據可以自動存儲在微處理器內部緩沖器內，減少系統(tǒng)運行時間。

進一步地優(yōu)選，D/A轉換器采用單獨的D/A轉換芯片。D/A轉換器采用德州儀器(TI)公司的芯片DAC8562SDGSR。DAC8562是具有2.5V、4ppm/℃基準的16位、雙路、低功耗、超低短時脈沖波形干擾、緩沖電壓輸出的DAC。DAC8562芯片與微控制器1通過標準SPI接口通信。DAC8562有兩路相互獨立的模擬電壓輸出端口（VoutA和VoutB）。

進一步地優(yōu)選，數據通信模塊與天線陣列接收器相連接。保障了測量裝置與后臺服務系統(tǒng)之間實時的海量通信管理。

本實用新型所具有的有益效果是：