[发明专利]变压器局部放电特高频定位分析器及其定位分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及变压器放电监测技术领域，尤其涉及一种变压器局部放电特高频定位分析器及其定位分析方法。 

背景技术

局部放电是造成变压器绝缘老化或劣化甚至破坏的主要原因之一，对变压器局部放电检测和诊断的研究具有深远的理论意义和广泛的实用价值。此外，在高电压设备的生产制造过程中，也需要利用检测局部放电量的大小来考核产品的绝缘状况。在变压器的局部放电检测中，特高频(UHF)检测法具有抗干扰能力强、灵敏度高等优点,适用于变压器局部放电的现场检测。但是由于特高频信号传播速度快，采用一般的定位电路很难锁定放电源与特高频传感器的距离，无法得到变压器故障点的具体位置，给变压器的维修带来一些不便。 

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种变压器局部放电特高频定位分析器，其通过设置精延时电路，使得普通的定位分析电路能够识别纳秒级信号，本发明还提供了一种变压器局部放电特高频定位分析方法，能够精确定位分析出放电故障点所在位置。 

为实现上述目的，本发明的变压器局部放电特高频定位分析器，包括用于接收探头采集的放电信号并对接收的放电信号进行调理的信号调理单元、用于计算放电距离的信号处理单元、对调理后的放电信号进行延时的精延时单元，上述精延时单元还与信号处理单元相连，将延时后的信号发送给信号处理单元以及接收信号处理单元的延时控制信号。现有技术中，由于特高频信号传播速度快，对特高频放电信号的采集，只有通过高速采样才能识别纳秒级信号，采样率最低为1G/s，发明人在实际工作中发现，该采样电路不仅造价成本高，并且稳定系数差，不能达到预期的效果。因此，本发明对放电信号进行了延时处理，因此，可以采用普通的采样电路和芯片对放电信号进行采样计算，这样不仅能降低采样电路成本，也能有效提高电路的稳定系数。现有技术中，为了对特高频信号进行采样，本领域技术人员一般会考虑到提高采样电路的性能，对特高频信号进行高速采样，以提高采样电路的成本获取更高的采样。本发明中，发明人一改常规思维，从调整信号的思路出发，结合微波技术和数字信号处理技术，对特高频信号进行延时，解决了特高频信号难以分辨的难题，支持普通采样电路和芯片采样分析，降低设备成本，并且提高电路的稳定性。 

     作为本发明的进一步改进，进一步上述信号调理单元包括至少4个独立的信号调理模块；上述精延时单元包括至少4个独立的精延时模块；上述信号处理单元包括至少4组独立的延时信号输出端口；上述信号调理模块的数量、精延时模块的数量、延时信号输出端口的组数相同，每个精延时模块连接一个信号调理模块和一组延时信号输出端口，这样至少可以构成4个信号采集通路，信号调理单元和精延时单元可以至少采集4路放电信号发送给信号处理单元计算放电位置。 

进一步，每组延时信号输出端口包括第一延时信号输出引脚和第二延时信号输出引脚；上述精延时模块由第一JK触发器和第二JK触发器连接构成；第一JK触发器的J输入端与信号调理模块相连，Q输出端与第二JK触发器的J输入端相连，CP输入端与延时信号输出端口的第一延时信号输出引脚相连；上述第二JK触发器的Q输出端与信号处理单元相连，K输入端与延时信号输出端口的第二延时信号输出引脚相连。本方案中，两个JK触发器在信号处理单元的控制下对放电信号进行延时，就可以保证本发明变压器局部放电特高频定位分析器可以信号分辨率更高，能够识别纳秒级信号，这样就可以利用普通的采样芯片或电路完成特高频放电信号的采集和计算，而使用该精延时单元的成本远小于使用高分辨率采样电路和芯片的成本，可以有效节省成本。 

进一步，上述信号调理模块包括依次相连的滤波电路、隔离电路、放大电路。 

进一步，上述滤波电路为三阶滤波电路；上述隔离电路采用光隔离器，可以有效消除噪声，保证得到的放电信号不被噪声所干扰；上述放大电路采用宽屏模拟芯片。