[發明專利]一種變壓器特高頻局部放電檢測系統

在審

• 申請號: 202010020801.X
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111175622A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 顧勝堅;江友華;黃榮昌;涂少博
• 申請（專利權）人: 顧勝堅
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 杭州中利知識產權代理事務所(普通合伙) 33301
• 代理人: 韓洪

本發明型提出了一種變壓器特高頻局部放電檢測系統，包括特高頻傳感器，用于接收變壓器內部發生局部放電時衍射出來的特高頻電磁波信號；信號預處理模塊，用于對特高頻傳感器接收的脈沖信號的依次進行帶通濾波、放大以及檢波處理；電壓跟隨器，用于信號預處理模塊與信號采集模塊能夠阻抗匹配；差分放大器，用于將單端信號變成差分信號；程控放大器用于根據現場局放信號強度的大小；信號采集模塊，用于對經過電壓跟隨器、差分放大器以及高速數據進行實時采集并存儲；數據處理模塊，用于讀取信號采集模塊的緩存數據，判斷是否發生局部放電。該系統能夠對電網中的電力變壓器的局部放電狀況進行全方位的監測，一定程度上降低變壓器絕緣事故的發生率。

【技術領域】

本發明涉及電力設備檢測的技術領域，特別是一種變壓器特高頻局部放電檢測系統。

【背景技術】

電力變壓器是電力系統中極其重要的設備之一，它在電網中的重要程度也是十分突出的。如何確保電力變壓器安全穩定的運行，對整個電力系統的安全可靠也是至關重要的。然而，絕緣的可靠性在很大程度上決定了變壓器能否安全可靠的運行。局部放電是變壓器絕緣性能最重要的表現形式之一，同時數據表明局部放電也是導致變壓器重大事故的一個非常重要的因素。

由于電網中一些大型的電力變壓器，其計劃停電檢修的時間相對來說十分的少。因此，能夠有效地實時在線檢測變壓器局部放電，實時的監測變壓器的運行情況，是提前發現變壓器的內部缺陷，預防重大甚至特大安全事故的重要方法與手段。目前國內外變壓器局部放電在線檢測方法有很多種，其中應用比較廣泛的主要包括脈沖電流法、超聲波檢測法、油色譜檢測法等，但是傳統的局部放電檢測方法測量頻率低，易受外界干擾，以及為后期的局部放電的定位帶來難題等問題。特高頻局部放電檢測技術通過特高頻傳感器接收變壓器內部發生局放時所產生的特高頻電磁波，它具有測量頻率高、檢測頻帶高、抗干擾性強、靈敏度高等優點，可以較為全面的研究變壓器絕緣系統中局放的特征。目前，由于特高頻信號具有超高的頻率，對于變壓器特高頻局部放電現場數據的采集設備仍然利用高速示波器或頻譜儀分析。這樣就會產生采集設備成本高，維護比較困難，很難普及與推廣等問題的出現，現提出一種變壓器特高頻局部放電檢測系統。

【發明內容】

本發明的目的就是解決現有技術中的問題，提出一種變壓器特高頻局部放電檢測系統，能夠對電網中的電力變壓器的局部放電狀況進行全方位的監測，一定程度上降低變壓器絕緣事故的發生率，提高工作效率。

為實現上述目的，本發明提出了一種變壓器特高頻局部放電檢測系統，包括特高頻傳感器、信號預處理模塊、電壓跟隨器、差分放大器、程控放大器、信號采集模塊和數據處理模塊；所述特高頻傳感器用于接收變壓器內部發生局部放電時衍射出來的特高頻電磁波信號；所述信號預處理模塊與特高頻傳感器相連，用于對特高頻傳感器接收的脈沖信號的依次進行帶通濾波、放大以及檢波處理；所述電壓跟隨器與信號預處理模塊的輸出端相連，用于信號預處理模塊與信號采集模塊能夠阻抗匹配，遏制信號的衰減；所述差分放大器與電壓跟隨器的輸出端相連，用于將單端信號變成差分信號，使信號的抗干擾性增強；所述程控放大器與差分放大器的輸出端相連，用于根據現場局放信號強度的大小，設置可調增益；所述信號采集模塊與程控放大器的輸出端相連，用于對經過電壓跟隨器、差分放大器以及程控放大器處理后的高速數據進行實時采集并存儲；所述數據處理模塊與信號采集模塊的輸出端相連，用于讀取信號采集模塊的緩存數據，判斷是否發生局部放電。

作為優選，所述信號預處理模塊包括帶通濾波器、放大器以及檢波器，所述帶通濾波器的輸出端與放大器相連接，所述放大器的輸出端與檢波器相連接，所述帶通濾波器采用通頻帶為500-1500MHZ的帶通濾波器。

作為優選，所述信號采集模塊采用雙通道實時采樣方式，所述信號采集模塊包括AD轉換器和FPGA模塊，所述AD轉換器用于將采集到的模擬信號轉換成數字信號，并將數據存放到FPGA模塊內部的SDRAM中，所述AD轉換器選用高速模數轉換器AD9288，所述FPGA模塊用于控制AD轉換器的采樣速率以及數據的存儲。