[发明专利]一种油纸绝缘局部放电监测装置

说明书

本发明公开了一种油纸绝缘局部放电监测装置，包括：模拟单元、信号处理单元、数据传输单元和上位机单元；模拟单元包括电源模拟模块、电路保护模块及模拟局部放电装置；模拟局部放电装置包括恒温恒湿箱、第一指压型电极和第二指压型电极；第一指压型电极和第二指压型电极置于油纸绝缘试样的上方；电源模拟模块的电源输出端与电路保护模块的输入端连接，电路保护模块的输出端与第一指压型电极连接，第二指压型电极接地；信号处理单元包括用于获取油纸绝缘试样局部放电所生成的电压信号的UHF天线和用于将电压信号转化为局部放电信号的处理模块，能够实现在模拟阀侧套管复合电场下对油纸绝缘局部放电进行实时在线监测，且具有灵敏度高的特点。

技术领域

本发明涉及高压电试验技术领域，尤其涉及一种油纸绝缘局部放电监测装置。

背景技术

高端阀厅内套管承受电压波形不仅是由较大直流偏置分量与不同频幅值谐波分量叠加而成，当换流阀发生换相失败或出现内部故障时，油纸绝缘还需承受各种操作过电压或陡波电应力作用。由于直流偏磁等原因，阀侧套管更易出现局部过热，在一定温度和电场下，油纸内水分和气体将以气泡形式存在，在油流和电场作用下发生迁移，从而形成小桥，引发局部放电，继而发生沿面闪络，甚至绝缘击穿。近些年来，随着各地直流输电工程相继投运，换流变压器发生故障次数也日渐频繁。GIGRE在2010年发布的报告中指出，因换流变压器绝缘发生沿面闪络或介质击穿导致内部绝缘失效占总故障的65％。2006-2015年国家电网换流变器故障失效统计也表明，因油纸绝缘放电或局部过热引起故障次数达65％。因此，急需一种模拟阀侧套管复合电场下油纸绝缘局部放电在线监测装置。

发明内容

本发明实施例提供一种油纸绝缘局部放电监测装置，能够实现在模拟阀侧套管复合电场下对油纸绝缘局部放电进行实时在线监测，且具有灵敏度高的特点。

本发明一实施例提供一种油纸绝缘局部放电监测装置，包括：模拟单元、信号处理单元、数据传输单元和上位机单元；

所述模拟单元包括电源模拟模块、电路保护模块及模拟局部放电装置；所述模拟局部放电装置包括恒温恒湿箱、第一指压型电极和第二指压型电极；所述第一指压型电极和所述第二指压型电极置于油纸绝缘试样的上方；所述电源模拟模块的电源输出端与所述电路保护模块的输入端连接，所述电路保护模块的输出端与所述第一指压型电极连接，所述第二指压型电极接地；

所述信号处理单元包括用于获取所述油纸绝缘试样局部放电所生成的电压信号的UHF天线和用于将所述电压信号转化为局部放电信号的处理模块；所述UHF天线、所述第一指压型电极和所述第二指压型电极均置于所述恒温恒湿箱内部；

所述UHF天线的输出端与所述处理模块的输入端连接，所述处理模块的输出端与所述数据传输单元的输入端连接，所述数据传输单元的输出端与所述上位机单元的输入端连接。

作为上述方案的改进，所述电源模拟模块包括直流电压源、脉冲电压源和电压耦合模块；

所述直流电压源、所述脉冲电压源的输出端与所述电压耦合模块的输入端连接，所述电压耦合模块的输出端与所述电源模拟模块的电源输出端连接。

作为上述方案的改进，所述电压耦合模块具有用于与所述直流电压源的输出端连接的第一输入端以及用于与所述脉冲电压源的输出端连接的第二输入端；

所述电压耦合模块包括隔直电路和低通滤波电路；所述第二输入端与所述隔直电路的输入端连接，所述第一输入端与所述低通滤波电路的输入端连接；所述隔直电路、所述低通滤波电路的输出端均与所述电压耦合模块的输出端连接。

作为上述方案的改进，所述电压耦合模块还包括阻抗分压器和示波器；

所述低通滤波电路包括第一电阻和第一电容；所述低通滤波电路的输入端与所述第一电阻的第一端、所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述低通滤波电路的输出端连接，所述第一电容的第二端接地；