[发明专利]一种侵入式配电设备局部放电在线监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及配电设备绝缘、载流故障在线监测领域，一种侵入式配电设备局部放电在线监测装置。 

背景技术

配电设备绝缘和载流故障约占故障发生总数的30%-50%，为配电设备的主要故障。绝缘和载流故障的发生都伴有局部放电现象产出，通过检测配电设备的局部放电状态判断和分析配电设备绝缘状况是目前应用最普遍、最广泛、最有效的方法。

目前配电设备局部放电巡检工作已逐步开展，但存在一些不足，主要包括：

（1）    现有检测产品多通过配电设备柜体外部检测获取数据。由于配电设备工作环境复杂，局部放电所产生的信号极易淹没在噪声中，检测结果参考价值下降。

（2）    随着配电设备柜体密封性越来越好，柜外获取数据越来越难（尤其超声波信号），且柜外环境噪声大，检测数据可靠性下降。

（3）    巡检工作受配电设备安装位置影响较大，如开关柜，现场很多开关柜都是采用靠墙安装，开关柜背面与墙壁之间的间隔较小，巡检人员无法到其背面进行检测，导致检测不全面。

（4）    受配电设备结构设计的影响，部分配电设备设计高度较高，对配电设备上部局部放电检测造成很大的作业难度。

随着近年来电网规模迅速发展，配电设备数量急剧增加，巡检工作量剧增，而巡检人员基本无增长，导致巡检人员劳动强度明显增大。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种侵入式配电设备局部放电在线监测装置，其可以在带电状态下采用声电联合监测技术直接从配电设备内部获取局部放电信号，对配电设备的局部放电状态进行在线监测，该装置可以扩展通讯功能组建局部放电在线监测系统。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种侵入式配电设备局部放电在线监测装置，其特点是，包括传感单元和监控主机；上述的传感单元是由暂态地电压传感单元和超声波传感单元组成；上述的监控主机是由信号调理单元、信号处理单元、显示单元、超声波信号监听单元和供电单元组成；

上述的暂态地电压传感单元和上述的超声波传感单元，分别与上述的信号调理单元的多个输入端相连接，上述的信号调理单元的多个输出端分别与上述的信号处理单元、上述的超声波信号监听单元相连接；上述的信号处理单元的输出端与上述的显示单元相连接；上述的供电单元分别与上述的信号调理单元、信号处理单元、显示单元、超声波信号监听单元相连接，提供工作电源；上述的传感单元获取传感信号，上述的监控主机接收该传感单元的检测信号。

上述的侵入式配电设备局部放电在线监测装置，其特点是，上述的暂态地电压传感单元包括：电容耦合式传感器、信号传输电缆和阻抗匹配连接器；上述的电容耦合式传感器通过上述的信号传输电缆与上述的阻抗匹配连接器连接。

上述的侵入式配电设备局部放电在线监测装置，其特点是，上述的超声波传感单元包括：超声波传感器、信号传输电缆和阻抗匹配连接器；上述的超声波传感器通过上述的信号传输电缆与上述的阻抗匹配连接器连接。

上述的侵入式配电设备局部放电在线监测装置，其特点是，上述的信号调理单元包括：暂态地电压信号调理单元和超声波信号调理单元；上述的暂态地电压信号调理单元的输入端、上述的超声波信号调理单元的输入端分别与上述的暂态地电压传感单元的输出端、上述的超声波传感单元的输出端相连接，上述的暂态地电压信号调理单元的输出端、上述的超声波信号调理单元的一个输出端与上述的信号处理单元的多个输入端相连接，上述的超声波信号调理单元的另一个输出端与上述的超声波信号监听单元相连接。

上述的侵入式配电设备局部放电在线监测装置，其特点是，上述的暂态地电压信号调理单元包括：前级保护缓冲电路、带通滤波器、对数放大器、检波整形电路、自适应滤波器和调理信号输出电路依次串联连接组成。

上述的侵入式配电设备局部放电在线监测装置，其特点是，上述的超声波信号调理单元包括：匹配耦合电路、线性放大电路、带通滤波器、对数放大器、检波整形电路、匹配电路和调理信号输出电路依次串联连接组成。

上述的侵入式配电设备局部放电在线监测装置，其特点是，上述的超声波信号监听单元包括：匹配耦合电路、线性放大器及第一带通滤波器依次串联连接，振荡器、衰减器及第二带通滤波器依次串联连接，上述的第一带通滤波器的输出端、上述的第二带通滤波器的输出端分别与模拟混频器的输入端相连接，上述的模拟混频器、第三带通滤波器、音频驱动电路、音频输出电路依次串联连接。