[實用新型]一種用于局部放電檢測的裝置

有效

• 申請號: 201821025223.3
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN208421150U
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 李晏;許濟川
• 申請（專利權）人: 成都恒銳智科數字技術有限公司
• 主分類號: G01R31/14
• 分類號: G01R31/14
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 李正;王蕓

本實用新型公開了一種用于局部放電檢測的裝置，其抗干擾能力強，能夠準確的診斷放電類型，且結構緊湊，適用于測試地點環境復雜的各種局部放電檢測。該裝置包括：傳感器、信號處理模塊、模數轉換器ADC、現場可編程門陣列FPGA、CPU、以及通信模塊；信號處理模塊對檢測信號進行放大、濾波、以及將輸入的檢測信號的頻率設置在ADC的輸入范圍；ADC用于根據來自FPGA的采樣時鐘對檢測信號進行數字轉換以獲取數字信號；FPGA緩存接收的數字信號、根據控制命令來對緩存的數字信號進行數字濾波處理；參數計算模塊用于根據來自FPGA的數據計算表示局部放電強弱的局部放電數值；結果輸出模塊用于輸出局部放大數值以供顯示。

技術領域

本實用新型涉及局部放電檢測技術領域，尤其涉及一種用于局部放電檢測的裝置。

背景技術

局部放電是一種脈沖放電，它會在電力設備內部和周圍空間產生一系列的聲、光、電和機械振動等物理現象和化學變化。這些伴隨局部放電而產生的各種物理和化學變化為監測電力設備內部絕緣狀態提供檢測信號。當被測設備內出現絕緣缺陷時，常常會伴隨著局部放電信號的產生。通過對局部放電信號的檢測和分析，判斷被測設備內部是否存在絕緣隱患，防止潛在事故的進一步擴大造成重大經濟損失和人員傷亡。

電力設備絕緣體中絕緣強度和擊穿場強都很高，當局部放電在很小的范圍內發生時，擊穿過程很快，將產生很陡的脈沖電流，其上升時間小于1ns，并激發頻率高達數GHz的電磁波。局部放電檢測技術之一是特高頻(UHF)法，其基本原理是通過特高頻傳感器對電力設備中局部放電時產生的特高頻電磁波信號進行檢測，從而獲得局部放電的相關信息，實現局部放電監測。由于現場的電暈干擾主要集中在300MHz頻段以下，因此特高頻法能有效地避開現場的電暈干擾，具有較高的靈敏度和抗干擾能力，可實現局部放電帶電檢測、定位以及缺陷類型識別等優點。

局部放電檢測還可以基于超聲波進行。電力設備在放電過程中會產生聲波信號。放電產生的聲波的頻譜很寬，可以從幾kHz到幾MHz，其中頻率低于20kHz的信號能夠被人耳聽到，而高于這一頻率的超聲波信號必須用超聲波傳感器才能接收到。根據放電釋放的能量與聲能之間的關系，用超聲波信號聲壓的變化代表局部放電所釋放能量的變化，通過測量超聲波信號的聲壓，可以推測出放電的強弱。

局部放電檢測還可以采用高頻脈沖電流法。每一次局部放電都是正負電荷的中和，會伴隨產生高頻脈沖電流，通過測量此脈沖電流信號來判斷局部放電的強弱，測量此脈沖電流的方法叫脈沖電流法。采用高頻電流傳感器從電力設備的接地引下線測量此脈沖電流，獲得放電量及放電相位等信息，再利用處理器進行診斷。其優點在于脈沖電流中信息豐富，為診斷提供基本依據；對于突變信號具有較高測試靈敏度，易于發現故障；具有較為準確的校準方法，便于定量測試。

另一種局部放電檢測方法可以基于暫態地電壓來進行。局部放電發生時，放電點產生高頻電流波，并向兩個方向傳播；受集膚效應的影響，電流波僅集中在金屬柜體內表面傳播，而不會直接穿透；在金屬斷開或絕緣連接處，電流波轉移至外表面，并以電磁波形式進入自由空間；電磁波上升沿碰到金屬外表面，產生暫態對地電壓(Transient EarthVoltage)；暫態對地電壓可用暫態地電壓傳感器進行測量其幅值和放電量，它通過單只電容藕合式傳感器在被檢設備的接地金屬外殼上進行檢測。檢測儀可以檢測出由于局部放電而引起的暫態電壓脈沖信號，通過瞬時電壓脈沖的幅值和頻率來反映每一次局部放電活動的強弱，從而判斷被檢設備的運行工況。

現有的局部放電檢測技術中，例如，授權公告號為CN207502667U的中國實用新型專利公開了一種局部放電檢測裝置，其檢測單元與兩個盆式絕緣子的屏蔽環接觸，以獲得與兩個盆式絕緣子對應的局部放電脈沖信號。包括該方案在內的現有局部放電檢測方案至少存在如下技術問題：不能準確的診斷放電類型，需要依靠人工以經驗來判斷放電類型；對于源信號的處理不到位，造成噪音的干擾從而影響到最終的放電檢測和類型判斷；在測試地點環境復雜的應用中，傳感器需要用很長的信號線將信號傳回主機，導致設備結構復雜且硬件成本較高。

實用新型內容