[发明专利]一种便携式超声波在线检测局部放电诊断装置

说明书

技术领域

本发明涉及高压输电电气设备的安全检测技术领域，尤其涉及一种用于电网变电站的便携式超声波在线检测局部放电诊断装置。

背景技术

目前，电网中电力设备的绝缘问题一直是高压输电技术必须考虑的首要因素。绝缘部件是高压电气设备结构中的重要组成部分，目前的统计研究表明，在所有电力故障中，绝缘故障所占比重较大。

电气设备的绝缘性能可以通过局部放电来进行分析、评价。局部放电通常是一种分散地发生在绝缘介质内部一些极微小的空间上的放电现象，被认为是绝缘故障的前兆。电力系统中很多运行中的设备会因环境以及制造工艺等原因而发生局部放电现象。放电对绝缘设备造成两种破坏：一种是由于放电质点直接轰击绝缘部件，使局部绝缘受到破坏并逐步扩大，造成绝缘击穿。另一种是放电产生的热、臭氧、氧化氮等活性气体的化学作用，使局部绝缘受到腐蚀，介质损耗增大，最后导致热击穿。目前，采用检测、分析这种放电现象，可以为绝缘系统的完整性提供有价值的信息。

局部放电的检测方法主要是脉冲电流检测法脉冲电流法。该方法可以分别测得放电量、放电重复率以及平均电流、放电能量等多种局放特征量。其基本原理是通过检测阻抗来检测局部放电引起的脉冲电流，从而获得局部放电的信息。按测试回路的不同，脉冲电流法又可分为“直测法”和“平衡法”两种。直测法直接测量局部放电所产生的脉冲电流在检测阻抗两端响应的脉冲电压；平衡法有西林电桥、差分电桥及双电桥等多种测试回路，主要是为了增强抗外来干扰的能力。总的说来，脉冲电流法易受现场电磁干扰的影响，局部放电脉冲信号提取困难，在检测时，需要将被测设备从电网中脱离出来，由于被测设备的体积大、质量重，在脱离时，需要消耗大量的人力物力，因此对供电生产产生一定影响，并延长了设备维修周期。 

综上所述，对电网中局部放电现象的检测急需一种能够准确、快捷的检测装置，此装置应符合日常巡检中的各种需求。

发明内容

 本发明的目的是提供一种便携式超声波在线检测局部放电诊断装置，能够在线快速、准确的检测被测设备的局部放电现象，结构简单、操作方便、运用灵活，降低维修检测周期、提高工作效率。

 本发明采用的技术方案为：

一种便携式超声波在线检测局部放电诊断装置，包括独立的第一超声波检测探头、独立的第二超声波检测探头和独立的主机处理器，第一超声波检测探头包括两端开口的扩探筒，扩探筒的一端为大口径，另一端为小口径，扩探筒的小口径端通过精度调节环连接直筒状超声波传感器前端设有的连接筒，直筒状超声波传感器外壁上设有按钮开关，直筒状超声波传感器的末端设有线缆出口；第二超声波检测探头结构与第一超声波检测探头相同；主机处理器包括长方体结构外壳，外壳的正面设有显示窗口，外壳的背面设有插孔，直筒状超声波传感器的末端插入插孔内，并且线缆出口配合连接插孔底部设有的线缆接口，外壳的下表面连接手持部，手持部内设有电池容纳腔，手持部的外表面设有电源插孔；外壳内设有滤波、放大模块，滤波、放大模块的信号输入端连接超声波检测探头的信号输出端，滤波、放大模块的信号输出端连接数字电位器的信号输入端，数字电位器的信号输出端经过模数转换模块连接中央处理器的信号采集输入端，中央处理器的信号输出端连接显示模块和功放模块的输入端，功放模块的输出端连接耳机插孔，中央处理器的控制端连接数字电位器，中央处理器电源端连接电池，电池设于电池容纳腔。

所述的扩探筒的小口径端外壁上设有螺纹，精度调节环内壁上配合设有螺纹，连接筒外壁上设有螺纹，精度调节环两端分别螺纹连接扩探筒的小口径端和连接筒前端。

所述的直筒状超声波传感器的外直径与插孔的直径相等。

所述的中央处理器还连接有时钟电路和存储模块。

所述的精度调节环上设有手柄。

所述的第一超声波检测探头的检测超声波中心频率范围为40KHz, 第二超声波检测探头的检测超声波中心频率范围为100KHz。

本发明利用第一超声波检测探头进行首次宽范围检测，确定局部放电的大致范围，再换取第二超声波检测探头进行第二次精确范围检测，每次检测需要将检测到的信号发送给主机处理器，首先经过滤波、放大电路进行采集信号的除杂及信号的放大，再将放大后的信号发送给数字电位器，数字电位器再将信号发送给模数转换模块进行转换，最终发送给中央处理器进行处理，处理后的信号一方面发送给显示模块进行显示，方便工作人员查看局部放电情况，另一方面经过功放模块由耳机释放；本发明能够在线快速、准确的检测被测设备的局部放电现象，结构简单、操作方便、运用灵活，降低维修检测周期、提高工作效率。