[發明專利]一種基于弧光和電流信號的直流故障電弧檢測裝置與方法

在審

• 申請號: 201910582828.5
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110261745A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 榮命哲;羿敏;楊愛軍;師晨光;趙依梵;譚佳明;王小華;袁歡
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

本公開揭示了一種基于弧光和電流信號的直流故障電弧檢測裝置，包括信號采集轉換模塊、信號調理模塊和信號處理模塊。本公開還揭示了一種基于弧光和電流信號的直流故障電弧檢測方法。本公開通過同時檢測直流故障電弧發生時產生的弧光信號和電流信號，能夠避免因單一檢測判據導致的誤判。

技術領域

本公開屬于電力設備在線監測及故障診斷領域，具體涉及一種基于弧光和電流信號的直流故障電弧檢測裝置與方法。

背景技術

在直流系統中，若發生絕緣老化或破壞、金屬接頭松動、高壓線路發生開路或接地等故障時，都有可能伴隨故障電弧的發生。高溫電弧容易使故障范圍迅速擴大，從而損壞導線絕緣，點燃附近的可燃物，造成設備的損毀和人員傷亡。因此，對直流故障電弧進行及時有效的檢測具有十分重要的意義。

目前，國內針對直流故障電弧的檢測方法是通過對直流系統中的電流信號進行分析來判斷系統中是否發生故障電弧，這一方法判據單一，容易受到干擾從而產生誤判。

因此，研制多判據的直流故障電弧檢測裝置，對于及時有效地檢測出直流系統中發生的故障電弧具有十分重要的意義。

發明內容

針對上述不足，本公開的目的在于提供一種基于弧光和電流信號的直流故障電弧檢測裝置與方法，通過同時檢測直流故障電弧發生時產生的弧光信號和電流信號，以提高直流故障電弧檢測的準確性。

本公開通過以下技術方案實現上述目的：

一種基于弧光和電流信號的直流故障電弧檢測裝置，包括：

信號采集轉換模塊，

所述信號采集轉換模塊包括紫外光敏二極管和霍爾電流傳感器，其中，

所述紫外光敏二極管電路用于采集直流故障電弧發生時產生的弧光信號并轉換為第一電壓信號，

所述霍爾電流傳感器電路用于采集直流故障電弧發生時產生的電流信號并轉換為第二電壓信號；

信號調理模塊，

所述信號調理模塊包括第一放大電路、第二放大電路、電壓比較電路和四階巴特沃斯低通濾波電路，其中，

所述第一放大電路用于放大所述第一電壓信號，

所述第二放大電路用于放大所述第二電壓信號，

所述電壓比較電路用于將放大后的第一電壓信號與門檻電壓比較后轉換為第一數字信號，

所述四階巴特沃斯低通濾波電路用于濾除放大后的第二電壓信號中的高頻噪聲；

信號處理模塊，

所述信號處理模塊包括第一讀取單元、第二讀取單元、轉換單元和提取單元，其中，

所述第一讀取單元用于讀取所述第一數字信號，

所述第二讀取單元用于讀取濾除高頻噪聲后的第二電壓信號，

所述轉換單元用于將所讀取的濾除高頻噪聲后的第二電壓信號轉換為第二數字信號，

所述提取單元用于將所述第二數字信號進行快速傅里葉變換并提取頻域特征。

優選的，所述信號處理模塊還包括判斷單元，用于根據所讀取的第一數字信號和第二數字信號判斷直流故障電弧是否發生。