[發(fā)明專利]高壓開關(guān)柜絕緣子局部放電在線監(jiān)測裝置

在審

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• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109387754A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐昱;王堅俊;劉偉浩;尤敏;許挺;陳巧勇;江奕軍;宋佳佳;張金波
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電力設(shè)備制造有限公司;河海大學(xué)常州校區(qū)
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01K7/22
• 代理公司: 杭州宇信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33231
• 代理人: 王健

本發(fā)明提供了一種高壓開關(guān)柜絕緣子局部放電在線監(jiān)測裝置，包括穿心式電流互感器、信號調(diào)理單元、高速采樣單元、FPGA單元、微處理器單元、顯示單元、環(huán)境溫度傳感器單元、通信接口單元、測溫傳感器單元、視頻監(jiān)視單元、電源單元；所述穿心式電流互感器、信號調(diào)理單元、高速采樣單元和FPGA單元依次耦接，所述FPGA單元、顯示單元、環(huán)境溫度傳感器單元、通信接口單元、測溫傳感器單元和視頻監(jiān)視單元分別耦接所述微處理器單元，所述電源單元耦接FPGA單元和微處理器單元用于供電。本發(fā)明的監(jiān)測裝置，綜合三種監(jiān)測數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)高壓開關(guān)柜絕緣子局部放電的有效監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及高壓開關(guān)柜絕緣子局部放電監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)

國家對高壓電氣設(shè)備的絕緣特性有著嚴(yán)格的要求，但是由于受到生產(chǎn)工藝或者材料本身的限制，絕緣體內(nèi)部總是存在一些諸如雜質(zhì)、尖刺、氣泡間隙等等的瑕疵。高電壓形成的強(qiáng)電場在這種絕緣體內(nèi)部無法均勻分布，在存在瑕疵的部分電場強(qiáng)度會相對變強(qiáng)，導(dǎo)致這一部分容易發(fā)生只存在于這一局部的放電現(xiàn)象，稱作局部放電。單獨一次的局部放電并不能擊穿絕緣體，但是隨著局部放電次數(shù)的增多，絕緣特性下降導(dǎo)致更加頻繁的發(fā)生局部放電，最終對絕緣體產(chǎn)生大的破壞性擊穿，從而引發(fā)各類電氣故障問題。因此對于電網(wǎng)整體來說，電力系統(tǒng)故障的重要誘因之一就是局部放電導(dǎo)致得電氣設(shè)備絕緣劣化乃至損壞。在這一前提下，對于高壓開關(guān)柜絕緣子的局部放電進(jìn)行在線監(jiān)測可以有效預(yù)測裝置絕緣特性情況，提前防備發(fā)生電力事故，對高壓開關(guān)柜故障進(jìn)行預(yù)警。

發(fā)明內(nèi)容

為此本發(fā)明提出一種高壓開關(guān)柜絕緣子局部放電在線監(jiān)測裝置，通過綜合監(jiān)測絕緣子表面對地放電電流波形及頻譜、絕緣子表面溫升和表面灼燒痕跡實現(xiàn)對高壓開關(guān)柜絕緣子局部放電的有效監(jiān)測。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種高壓開關(guān)柜絕緣子局部放電在線監(jiān)測裝置，包括穿心式電流互感器、信號調(diào)理單元、高速采樣單元、FPGA單元、微處理器單元、顯示單元、環(huán)境溫度傳感器單元、通信接口單元、測溫傳感器單元、視頻監(jiān)視單元、電源單元；

所述穿心式電流互感器、信號調(diào)理單元、高速采樣單元和FPGA單元依次耦接，所述FPGA單元、顯示單元、環(huán)境溫度傳感器單元、通信接口單元、測溫傳感器單元和視頻監(jiān)視單元分別耦接所述微處理器單元，所述電源單元耦接FPGA單元和微處理器單元用于供電；

所述穿心式電流互感器包括環(huán)形坡莫合金鐵心、線圈和非閉合磁路屏蔽罩，所述線圈均勻繞制在環(huán)形坡莫合金鐵心上，所述非閉合磁路屏蔽罩包圍所述環(huán)形坡莫合金鐵心和線圈；待檢測絕緣子對地引線穿過所述穿心式電流互感器。

進(jìn)一步的，所述測溫傳感器單元為非接觸式紅外測溫傳感器，用于測量絕緣子表面溫升。

進(jìn)一步的，所述測溫傳感器單元測量時取絕緣子表面溫度和環(huán)境溫度的差值，作為溫升是否升高的判據(jù)。

進(jìn)一步的，所述視頻監(jiān)視單元為帶紅外補(bǔ)光的短焦距攝像頭，用于捕捉絕緣子表面局部放電產(chǎn)生的灼燒痕跡。

進(jìn)一步的，所述環(huán)境溫度傳感器單元為熱敏電阻，用于采集環(huán)境溫度值。

進(jìn)一步的，所述顯示單元為觸摸屏，用于顯示放電電流波形及頻譜圖、溫升值、灼燒痕跡及灼燒程度對比值。

進(jìn)一步的，所述信號調(diào)理單元采用高速運放跟隨，以提高其輸入阻抗。

進(jìn)一步的，所述高速采樣單元為12位的AD9226芯片。

進(jìn)一步的，所述FPGA單元采用EP4CE10E22C8N，用于接收所述高速采樣單元輸出的采樣數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)送到所述微處理器單元。

進(jìn)一步的，所述微處理器單元采用STM32F407ZGT6芯片，用于對所述FPGA單元轉(zhuǎn)送的采樣數(shù)據(jù)基于漢寧窗函數(shù)進(jìn)行時域變換，獲得局部放電頻譜。