專利名稱：一種開關柜局部放電巡檢儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種用于開關柜局部放電檢測的檢測裝置，具體是一種開關柜局部放電巡檢儀。
背景技術：
隨著我國電力工業(yè)建設的突飛猛進，現(xiàn)代電力系統(tǒng)正向著大電網(wǎng)、大機組、超高壓、大容量的方向發(fā)展，為保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，對電力設備的安全程度也提出了更高的要求。開關柜是電力系統(tǒng)中常用的重要設備，開關柜內部故障以絕緣性故障為主，開關柜內部存在絕緣缺陷時會產生局部放電，局部放電放是反映開關柜絕緣性能的重要參數(shù)之一，它是開關柜絕緣劣化的征兆和表現(xiàn)形式，又是絕緣進一步劣化的原因。通過檢測開關柜局部放電能發(fā)現(xiàn)其內部早期的絕緣缺陷，以便采取措施，避免其發(fā)展，有效檢測局部放電對確保開關柜的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。目前開關設備內部局部放電信號的檢測方法中，超高頻法是目前實現(xiàn)開關設備局部放電在線監(jiān)測比較實用可行的方法。超高頻法，是利用傳感器接收局部放電激發(fā)的超高頻電磁波信號來監(jiān)測局部放電。與其他方法相比，超高頻法具有靈敏度較高、抗干擾能力較強、可識別故障類型及進行定位等優(yōu)點，是近20年來的研究熱點之一。分析目前的超高頻局部放電檢測設備，從國內市場來看，大部分局部放電檢測儀只能從豐富的局部放電信號中提取出少量有效的信號，產品大都為固定式，且體積較大，結構較為復雜，便攜性差。現(xiàn)在的市場上，高端的便攜式局部放電檢測儀被國外的一些傳統(tǒng)局部放電檢測儀生產商所壟斷，價格昂貴，對于一些中小型企業(yè)很難有資金去購買，而國內所研究的一些便攜式局部放電檢測儀功能還不太完善，因此研制一種成本相對低廉，可以消除檢測過程中各種干擾，并且對局部放電信號強度做出判別，同時具有良好便攜性的手持式檢測儀，還是非常有必要的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷而提供一種開關柜局部放電巡檢儀，能夠在現(xiàn)場對開關柜產生的超高頻局放信號進行有效檢測，成本相對低廉，結構緊湊，攜帶檢測方便，工作效率高，方便工作人員進行日常巡檢。實現(xiàn)上述目的的技術方案是:一種開關柜局部放電巡檢儀，包括超高頻傳感器、電纜和檢測終端，所述超高頻傳感器通過所述電纜與所述檢測終端相連，所述檢測終端包括信號調理單元、數(shù)據(jù)采集卡和觸摸屏，所述信號調理單元包括帶通濾波器、信號放大器和脈沖展寬器，所述帶通濾波器、信號放大器、脈沖展寬器、數(shù)據(jù)采集卡和觸摸屏依次相連，其中:所述超高頻傳感器接收開關柜局部放電時產生的信號，并通過所述電纜把信號輸送至所述帶通濾波器；所述帶通濾波器對接收的信號濾除噪聲干擾，并把濾除干擾后的信號發(fā)送給所述信號放大器；所述信號放大器對接收的濾除干擾后的信號進行放大處理，并把經(jīng)過放大處理后的信號輸送至所述脈沖展寬器；所述脈沖展寬器將接收的經(jīng)過放大處理后的信號展寬成具有一定寬度和精度的寬脈沖信號，并把寬脈沖信號輸送至所述數(shù)據(jù)采集卡；所述數(shù)據(jù)采集卡對接收的寬脈沖信號進行存儲、分析處理，并把結果輸送至觸摸屏；所述觸摸屏顯示局部放電巡檢儀的檢測結果。上述的開關柜局部放電巡檢儀，其中，所述超高頻傳感器包括一微帶天線，所述微帶天線的頻帶為500MHz至1.5GHz,所述超高頻傳感器通過所述微帶天線接收開關柜局部放電時產生的超高頻信號。上述的開關柜局部放電巡檢儀，其中，所述數(shù)據(jù)采集卡的最高采樣頻率為2KHz，所述數(shù)據(jù)采集卡的AD (模數(shù)轉換)分辨率為lObit。上述的開關柜局部放電巡檢儀，其中，所述數(shù)據(jù)采集卡的信號輸入方式為交流耦合輸入方式。本發(fā)明的開關柜局部放電巡檢儀與現(xiàn)有技術相比，能夠在現(xiàn)場對開關柜產生的超高頻局放信號進行有效檢測并分析，判斷開關柜內部是否有局放發(fā)生，并對局放信號的強弱進行定性的估計，成本相對低廉，結構緊湊，檢測終端為手持式，攜帶檢測方便，具有較高的靈敏度和信噪比，工作效率高，方便工作人員進行日常巡檢。


圖1是本發(fā)明的原理示意圖；圖2是本發(fā)明現(xiàn)場使用的布局示意圖；圖3是本發(fā)明的檢測終端的工作原理的框圖。
具體實施例方式為了使本技術領域的技術人員能更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖對其具體實施方式
進行詳細地說明:請參閱圖1，本發(fā)明的關柜局部放電巡檢儀，包括超高頻傳感器1、電纜3和檢測終端2，超高頻傳感器I通過電纜3與檢測終端2相連，檢測終端2包括信號調理單元21、數(shù)據(jù)采集卡22和觸摸屏23，信號調理單元21包括帶通濾波器211、信號放大器212和脈沖展寬器213，帶通濾波器211、信號放大器212、脈沖展寬器213、數(shù)據(jù)采集卡22和觸摸屏23依次相連。超高頻傳感器I用于接收開關柜局部放電時產生的超高頻信號；信號調理單元21用于對傳感器送來的信號進行預處理，實現(xiàn)任意選通超高頻段一定帶寬的某一中心頻率的信號。超高頻傳感器I接收開關柜局部放電時產生的超高頻信號，并通過電纜3把信號輸送至帶通濾波器211 ;帶通濾波器211對接收的信號濾除噪聲干擾，并把濾除干擾后的信號發(fā)送給信號放大器212 ;信號放大器212對接收的濾除干擾后的信號進行放大處理，并把經(jīng)過放大處理后的信號輸送至脈沖展寬器213 ;脈沖展寬器213將接收的經(jīng)過放大處理后的信號展寬成具有一定寬度和精度的寬脈沖信號，并把寬脈沖信號輸送至數(shù)據(jù)采集卡22 ；數(shù)據(jù)采集卡22對接收的寬脈沖信號進行存儲、分析處理，并把結果輸送至觸摸屏23 ;觸摸屏23顯示局部放電巡檢儀的檢測結果，并可實現(xiàn)人工輸入控制指令。在本實施例中，超高頻傳感器I包括一微帶天線，微帶天線的頻帶為500MHz至
1.5GHz，超高頻傳感器通過微帶天線接收開關柜局部放電時產生的超高頻信號。數(shù)據(jù)采集卡22的最高采樣頻率為2KHz，數(shù)據(jù)采集卡22的AD分辨率為lObit，數(shù)據(jù)采集卡22的信號輸入方式為交流稱合輸入方式。再請參閱圖2，在現(xiàn)場測量過程中，由于主控室中的開關柜10是一個接一個的緊密排列，兩個側面一般不能布置傳感器，因此超高頻傳感器I 一般只能置于開關柜10的前面和后面。超高頻傳感器I采集開關柜局部放電時產生的超高頻信號,并通過電纜3把信號傳輸給檢測終端2。再請參閱圖3，檢測終端2工作原理如下:1)先進行初始化，設置各類初始參數(shù)等；2)檢測終端的信號與50Hz的信號保持同步后，重新產生采樣控制時鐘；3)再按照設定參數(shù)指定相應超高頻傳感器讀取開關柜局部放電時產生的超高頻信號，并將采集到的數(shù)據(jù)進行保存；4)然后使用FIR (Finite Impulse Response,有限脈沖響應)濾波、FFT (fastFourier transform,快速傅里葉變換)濾波、小波濾波等多種濾波算法，濾除現(xiàn)場的大量噪聲干擾；5)最后對超高頻局放信號進行分析，判斷是否有局部放電發(fā)生，評估開關柜的絕緣狀況。本發(fā)明的開關柜局部放電巡檢儀，由鋰電池供電，方便工作人員進行日常巡檢。本實施例中，超高頻傳感器、通濾波器、信號放大器、脈沖展寬器、數(shù)據(jù)采集卡采用市面上常見并易于采購的型號，例如帶通濾波器的型號為BPF-A60+，信號放大器的型號為PMA-545+，數(shù)據(jù)采集卡的型號為USB-7660AN ;或以現(xiàn)有技術設計實現(xiàn)。綜上所述，本發(fā)明的開關柜局部放電巡檢儀，能夠在現(xiàn)場對開關柜產生的超高頻局放信號進行有效檢測并分析，判斷開關柜內部是否有局放發(fā)生，并對局放信號的強弱進行定性的估計，成本相對低廉，結構緊湊，檢測終端為手持式，攜帶檢測方便，具有較高的靈敏度和信噪比，工作效率高，方便工作人員進行日常巡檢。以上實施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術方案也應該屬于本發(fā)明的范疇，應由各權利要求所限定。
權利要求
1.一種開關柜局部放電巡檢儀，包括超高頻傳感器、電纜和檢測終端,所述超高頻傳感器通過所述電纜與所述檢測終端相連，其特征在于，所述檢測終端包括信號調理單元、數(shù)據(jù)采集卡和觸摸屏，所述信號調理單元包括帶通濾波器、信號放大器和脈沖展寬器，所述帶通濾波器、信號放大器、脈沖展寬器、數(shù)據(jù)采集卡和觸摸屏依次相連，其中: 所述超高頻傳感器接收開關柜局部放電時產生的信號，并通過所述電纜把信號輸送至所述帶通濾波器； 所述帶通濾波器對接收的信號濾除噪聲干擾，并把濾除干擾后的信號發(fā)送給所述信號放大器； 所述信號放大器對接收的濾除干擾后的信號進行放大處理，并把經(jīng)過放大處理后的信號輸送至所述脈沖展寬器； 所述脈沖展寬器將接收的經(jīng)過放大處理后的信號展寬成具有一定寬度和精度的寬脈沖信號，并把寬脈沖信號輸送至所述數(shù)據(jù)采集卡； 所述數(shù)據(jù)采集卡對接收的寬脈沖信號進行存儲、分析處理，并把結果輸送至觸摸屏； 所述觸摸屏顯示局部放電巡檢儀的檢測結果。
2.根據(jù)權利要求1所述的開關柜局部放電巡檢儀，其特征在于，所述超高頻傳感器包括一微帶天線，所述微帶天線的頻帶為500MHz至1.5GHz,所述超高頻傳感器通過所述微帶天線接收開關柜局部放電時產生的超高頻信號。
3.根據(jù)權利要求1所述的開關柜局部放電巡檢儀，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集卡的最高采樣頻率為2KHz，所述數(shù)據(jù)采集卡的AD分辨率為lObit。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的開關柜局部放電巡檢儀，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集卡的信號輸入方式為交流稱合輸入方式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種開關柜局部放電巡檢儀，包括超高頻傳感器、電纜和檢測終端，所述超高頻傳感器通過所述電纜與所述檢測終端相連，所述檢測終端包括信號調理單元、數(shù)據(jù)采集卡和觸摸屏，所述信號調理單元包括帶通濾波器、信號放大器和脈沖展寬器，所述帶通濾波器、信號放大器、脈沖展寬器、數(shù)據(jù)采集卡和觸摸屏依次相連。本發(fā)明的開關柜局部放電巡檢儀，結構緊湊，監(jiān)測終端為手持式，攜帶檢測方便，工作效率高，采用超高頻檢測方法，可以在現(xiàn)場對開關柜局部放電進行有效檢測。
文檔編號G01R31/12GK103197211SQ20131010453
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月28日 優(yōu)先權日2013年3月28日
發(fā)明者薛明, 黃成軍, 殷怡杰, 郭燦新 申請人:國家電網(wǎng)公司, 上海市電力公司, 上海華乘電氣科技有限公司