[發明專利]一種多頻段復合式放電檢測系統

在審

• 申請號: 202011371084.1
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112462216A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 吳敏;文虎;吳濤;吳子君;秦繼朔;張福生;何常德;張文棟;薛晨陽;張斌珍;任勇峰;王紅亮;孟亞楠;王子淵
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司朔州供電公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 趙江艷

本發明涉及高壓設備放電檢測技術領域，具體涉及一種多頻復合式放電檢測系統，包括復合式超聲探頭、信號放大濾波模塊、AD轉換模塊、信號傳輸模塊和在線監控平臺，復合式超聲探頭包括多個不同頻段的超能換能器，多個超聲換能器用于接收不同頻段高壓設備局部放電超聲波信號，實現超聲波?電信號的轉換，信號放大濾波電路和AD轉換模塊用于對各個超聲換能器的輸出信號分別進行放大濾波和AD轉換后發送至無線傳輸模塊，信號傳輸模塊用于將接收到信號進行處理后發送至在線監控平臺，在線監控平臺用于實現數據檢測及處理，判斷放電類型和大小。本發明提高了檢測效率和檢測精度，可以廣泛應用于電力監測領域。

技術領域

本發明涉及高壓設備放電檢測技術領域，具體涉及一種多頻復合式放電檢測系統。

背景技術

目前局部放電主要的檢測手段有氣相色譜法、脈沖電流法、高頻法、特高頻法和超聲法等。其中，超聲法通過在設備外殼貼裝或在內部安置超聲傳感器實現放電檢測, 該法操作簡單、不受電氣干擾,而檢測探頭則多是采用單陣元的壓電換能器的探頭，可以較為方便快捷的實現高壓設備的局部放電檢測，但因其頻段單一，當非該傳感器探頭頻段的局部放電信號產生時，信號檢測則會存在誤差。具體來說，現有技術中的局部放電檢測技術具有以下幾個缺點：

（1）局部放電檢測精度較低。目前應用于局部放電檢測的超聲換能器探頭采用的多是單陣元探頭，而利用單陣元探頭只能針對特定的超聲信號進行反復測試，難免出現誤差，對于誤差的處理能力，多頻段復合式超聲換能器可以通過多個不同頻段的傳感器陣元信號疊加的方式進行有效降低，而單陣元換能器則只能對其單一的超聲頻段范圍進行檢測，由此進行的局部放電檢測精度較低。

（2）難以判斷高壓設備局部放電的類型。超聲波局部放電檢測技術可以應用于GIS、開關柜、變壓器及電纜終端等多種電氣設備。不同的設備導致局部放電的原因不一樣，在缺陷診斷中具有各自的依據和特點，因此其產生的超聲信號頻段范圍也不一樣。單陣元換能器的超聲信號頻段固定，當局部放電類型的信號位于該傳感器的超聲信號頻段范圍內時，則可以檢測到放電信號；當局部放電類型的信號不在該單陣元換能器超聲信號頻段范圍內時，則檢測不到放電信號。

（3）傳統的數據傳輸方式效率較低。傳統的數據傳輸方式是利用數據傳輸線將探頭內的模擬信號傳輸至檢測設備，然后通過設備內所集成的微處理器以及AD模塊實現模數信號的轉換和數字信號的存儲，最后通過屏幕直觀地顯示出放電信號的大小。然而通過有線傳輸這種數據傳輸方式，對于類似于變電站等全站檢測局部放電故障的情況，只能對各個高壓設備進行逐一檢測，極大地降低了系統檢測信號的效率。

發明內容

本發明克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題為：提供一種多頻復合式放電檢測系統，以以實現對高壓設備局部放電信號的測定，并提高檢測準確性和檢測效率。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種多頻段復合式放電檢測系統，包括復合式超聲探頭、信號放大濾波模塊、AD轉換模塊、信號傳輸模塊和在線監控平臺，所述復合式超聲探頭包括多個不同頻段的超能換能器，所述多個超聲換能器用于接收不同頻段高壓設備局部放電超聲波信號，實現超聲波-電信號的轉換，所述信號放大濾波電路和AD轉換模塊用于對各個超聲換能器的輸出信號分別進行放大濾波和AD轉換后發送至所述無線傳輸模塊，所述信號傳輸模塊用于將接收到信號進行處理后發送至所述在線監控平臺，所述在線監控平臺用于實現數據檢測及處理，判斷放電類型和大小。

所述信號放大濾波模塊包括多個并聯連接的信號放大濾波電路，每個信號放大濾波電路的輸入端連接一個超聲換能器，所述信號放大濾波電路包括串聯連接的低噪聲放大器和濾波電路。

所述復合式超聲探頭包括殼體，多個超聲換能器緊密排列在所述殼體內，所述超聲換能器的頻段范圍各自獨立不重疊。