[發明專利]對氣體絕緣封閉式組合電器局部放電的檢測電路及裝置

有效

• 申請號: 201410085333.9
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN103823168A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 王自成;田文杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01R31/14
• 分類號: G01R31/14
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種對氣體絕緣封閉式組合電器局部放電的檢測電路，其特征在于，該氣體絕緣封閉式組合電器局部放電檢測電路由第一電荷放大器、第二電荷放大器、一個差分放大器、超聲聲電傳感器和固定電容組成，其中：

第一電荷放大器的反向輸入端與同相輸入端之間接入超聲聲電傳感器，超聲聲電傳感器同時接收旁路脈沖電流信號和超聲聲電信號，經過超聲聲電傳感器耦合進入第一電荷放大器，第一電荷放大器產生旁路脈沖電流信號與超聲聲電信號的疊加信號；

第二電荷放大器的反向輸入端與同相輸入端之間接入一個固定電容，固定電容接收旁路脈沖電流信號，通過該固定電容耦合進入第二電荷放大器，第二電荷放大器形成純凈旁路脈沖電流信號；

差分放大器具有同相輸入端與反向輸入端對稱的構型，差分放大器的反向輸入端與第一個電荷放大器的輸出端連接，接收旁路脈沖電流信號與超聲聲電信號的疊加信號；差分放大器的正向輸入端與第二電荷放大器的輸出端連接，接收純凈旁路脈沖電流信號；差分放大器用于抑制旁路脈沖電流信號并輸出與同相輸入的純凈旁路脈沖電流信號和反向輸入的旁路脈沖電流信號與超聲聲電信號的疊加信號之差成正比的純凈超聲聲電信號。

2.如權利要求1所述對氣體絕緣封閉式組合電器局部放電的檢測電路，其特征在于，所述固定電容的電容值與超聲聲電傳感器的靜態等效電容相等。

3.如權利要求1所述對氣體絕緣封閉式組合電器局部放電的檢測電路，其特征在于，由所述第一電荷放大器和第二電荷放大器組成集成電荷放大器，第一電荷放大器和第二電荷放大器的開環放大倍數、輸入阻抗相同；所述第一電荷放大器和第二電荷放大器組成電荷泄放電阻和積分電容，所述第一電荷放大器和第二電荷放大器的電荷泄放電阻阻值相同，所述第一電荷放大器和第二電荷放大器的積分電容的容值相同。

4.如權利要求1所述對氣體絕緣封閉式組合電器局部放電的檢測裝置，其特征在于，數字信號處理器利用搜索絕對值的最大值的方法搜索純凈超聲聲電信號和純凈旁路脈沖電流信號絕對值的最大值，找出純凈超聲聲電信號和純凈旁路脈沖電流信號最大值所對應的時刻，用純凈超聲聲電信號和純凈旁路脈沖電流信號之差計算純凈超聲聲電信號和純凈旁路脈沖電流信號發生的時間差。

5.一種對氣體絕緣封閉式組合電器局部放電的檢測裝置，其特征在于，該檢測裝置由超聲聲電傳感器、固定電容、第一電荷放大器、第二電荷放大器、差分放大器、AD轉換器、數字信號處理器、互動按鈕、指示燈和微型液晶圖形顯示器組成，其中：

第一電荷放大器的反向輸入端與同相輸入端之間接入超聲聲電傳感器，超聲聲電傳感器同時接收旁路脈沖電流信號和超聲聲電信號，經過超聲聲電傳感器耦合進入第一電荷放大器，第一電荷放大器產生旁路脈沖電流信號與超聲聲電信號的疊加信號；

第二電荷放大器的反向輸入端與同相輸入端之間接入一個固定電容，固定電容接收旁路脈沖電流信號，通過該固定電容耦合進入第二電荷放大器，第二電荷放大器形成純凈旁路脈沖電流信號；

差分放大器具有同相輸入端與反向輸入端對稱的構型，差分放大器的反向輸入端與第一個電荷放大器的輸出端連接，接收旁路脈沖電流信號與超聲聲電信號的疊加信號；差分放大器的正向輸入端與第二電荷放大器的輸出端連接，接收純凈旁路脈沖電流信號；差分放大器用于抑制旁路脈沖電流信號并輸出與同相輸入的純凈旁路脈沖電流信號和反向輸入的旁路脈沖電流信號與超聲聲電信號的疊加信號之差成正比的純凈超聲聲電信號；

AD轉換器的輸入端分別與第二電荷放大器、差分放大器輸出端連接，數字信號處理器則與AD轉換器的輸出端、互動按鈕的輸入端、指示燈的輸入端連接；

所述AD轉換器，將差分放大器輸出的純凈超聲聲電信號和第二電荷放大器輸出的純凈旁路脈沖電流信號進行數字化；

所述數字信號處理器，對數字化純凈超聲聲電信號和純凈旁路脈沖電流信號進行計算，得到并顯示純凈超聲聲電信號和純凈旁路脈沖電流信號的波形、品譜、最大幅度和最大功率頻率，利用純凈超聲聲電信號和純凈旁路脈沖電流信號的到達時刻的時間差乘以聲速即得到局部放電位置與超聲聲電傳感器放置位置之間的距離，實現對氣體絕緣封閉式組合電器局部放電位置的定位，并顯示該距離值；

所述互動按鈕接收用戶發出的換屏指令和復位指令，指示燈點亮表明裝置正在工作；

所述微型液晶圖形顯示器輸入端與數字信號處理器輸出端連接，在數字信號處理器控制下顯示純凈超聲聲電信號和純凈旁路脈沖電流信號的波形、頻譜、最大幅度、最大功率頻率及局部放電與超聲聲電傳感器之間的距離。